以下に本発明を実施形態に基づいて詳細に説明する。ただし、以下の説明は、本発明の一態様を示すものであって、本発明の範囲内で任意に変更可能である。各図において同じ符号を付したものは、同一の部材を示しており、適宜説明が省略されている。また、各図においてX、Y、Zは、互いに直交する3つの空間軸を表している。本明細書では、これらの軸に沿った方向をX方向、Y方向、及びZ方向とする。各図の矢印が向かう方向を正(+)方向、矢印の反対方向を負(-)方向として説明する。また、Z方向は、鉛直方向を示し、+Z方向は鉛直下向き、-Z方向は鉛直上向きを示す。
The present invention will be described in detail below based on embodiments. However, the following description shows one aspect of the present invention, and can be arbitrarily changed within the scope of the present invention. In each figure, the same reference numerals denote the same members, and the description thereof is omitted as appropriate. Also, in each figure, X, Y, and Z represent three spatial axes orthogonal to each other. The directions along these axes are referred to herein as the X, Y, and Z directions. The direction in which the arrow points in each figure is defined as the positive (+) direction, and the direction opposite to the arrow is defined as the negative (-) direction. The Z direction indicates the vertical direction, the +Z direction indicates the vertically downward direction, and the −Z direction indicates the vertically upward direction.
(実施形態1)
本実施形態の液体噴射ヘッドの一例であるインクジェット式記録ヘッドについて図1~図5を参照して説明する。なお、図1は、本発明の実施形態1に係る液体噴射ヘッドの一例であるインクジェット式記録ヘッドのノズル面側から見た平面図である。図2は、図1のA-A′線断面図である。図3は、図2の要部を拡大した図である。
(Embodiment 1)
An ink jet recording head, which is an example of the liquid jet head of the present embodiment, will be described with reference to FIGS. 1 to 5. FIG. FIG. 1 is a plan view of an ink jet recording head, which is an example of a liquid jet head according to Embodiment 1 of the present invention, viewed from the nozzle surface side. FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA' of FIG. FIG. 3 is an enlarged view of the essential part of FIG.
図示するように、本実施形態の液体噴射ヘッドの一例であるインクジェット式記録ヘッド1(以下、単に記録ヘッド1とも言う)は、流路基板として流路形成基板10、連通板15、ノズルプレート20、保護基板30、ケース部材40及びコンプライアンス基板49等の複数の部材を備える。
As shown in the figure, an ink jet recording head 1 (hereinafter simply referred to as recording head 1), which is an example of the liquid jet head of this embodiment, includes a flow path forming substrate 10, a communication plate 15, and a nozzle plate 20 as flow path substrates. , a protective substrate 30, a case member 40, a compliance substrate 49 and the like.
流路形成基板10は、シリコン単結晶基板からなり、その一方の面には振動板50が形成されている。振動板50は、二酸化シリコン層や酸化ジルコニウム層から選択される単一層又は積層であってもよい。
The channel-forming substrate 10 is made of a silicon single crystal substrate, and a vibrating plate 50 is formed on one surface thereof. Diaphragm 50 may be a single layer or laminate selected from a silicon dioxide layer and a zirconium oxide layer.
流路形成基板10には、個別流路200を構成する圧力室12が、複数の隔壁によって区画されて複数設けられている。複数の圧力室12は、インクを吐出する複数のノズル21が並設されるX方向に沿って所定のピッチで並設されている。X方向また、圧力室12がX方向に並設された列が、本実施形態では1列設けられている。また、流路形成基板10は面内方向がX方向及びY方向を含む方向となるように配置されている。なお、本実施形態では、流路形成基板10のX方向に並設された圧力室12の間の部分を隔壁と称する。この隔壁は、Y方向に沿って形成されている。すなわち、隔壁は、流路形成基板10のY方向における圧力室12に重なる部分のことをいう。
A plurality of pressure chambers 12 constituting the individual flow paths 200 are provided in the flow path forming substrate 10 and partitioned by a plurality of partition walls. The plurality of pressure chambers 12 are arranged side by side at a predetermined pitch along the X direction in which the plurality of nozzles 21 for ejecting ink are arranged side by side. In this embodiment, one row is provided in which the pressure chambers 12 are arranged side by side in the X direction. Further, the flow path forming substrate 10 is arranged so that the in-plane directions are directions including the X direction and the Y direction. In this embodiment, the portion between the pressure chambers 12 arranged side by side in the X direction of the flow path forming substrate 10 is called a partition. This partition is formed along the Y direction. That is, the partition wall is a portion of the flow path forming substrate 10 that overlaps the pressure chamber 12 in the Y direction.
なお、本実施形態では、流路形成基板10に圧力室12のみを設けるようにしたが、圧力室12に供給されるインクに流路抵抗を付与するように圧力室12よりも流路を横断する断面積を絞った流路抵抗付与部を設けるようにしてもよい。
In this embodiment, only the pressure chambers 12 are provided in the flow path forming substrate 10. However, the pressure chambers 12 cross the flow paths rather than the pressure chambers 12 so as to impart flow path resistance to the ink supplied to the pressure chambers 12. A flow path resistance imparting portion having a reduced cross-sectional area may be provided.
このような流路形成基板10の-Z方向の一方面側には、振動板50が形成され、この振動板50上には、第1電極60と圧電体層70と第2電極80とが成膜及びリソグラフィー法によって積層されて圧電アクチュエーター300を構成している。本実施形態では、圧電アクチュエーター300が、圧力室12内のインクに圧力変化を生じさせるエネルギー発生素子となっている。ここで、圧電アクチュエーター300は、圧電素子とも言い、第1電極60、圧電体層70及び第2電極80を含む部分を言う。一般的には、圧電アクチュエーター300の何れか一方の電極を共通電極とし、他方の電極及び圧電体層70を圧力室12毎にパターニングして構成する。本実施形態では、第1電極60を圧電アクチュエーター300の共通電極とし、第2電極80を圧電アクチュエーター300の個別電極としているが、駆動回路や配線の都合でこれを逆にしても支障はない。なお、上述した例では、振動板50、第1電極60が、振動板として作用するが、勿論これに限定されるものではなく、例えば、振動板50を設けずに、第1電極60のみが振動板として作用するようにしてもよい。また、圧電アクチュエーター300自体が実質的に振動板を兼ねるようにしてもよい。
A vibrating plate 50 is formed on one side of the channel forming substrate 10 in the -Z direction, and on this vibrating plate 50, a first electrode 60, a piezoelectric layer 70, and a second electrode 80 are formed. The piezoelectric actuator 300 is constructed by lamination by film formation and lithography. In this embodiment, the piezoelectric actuator 300 is an energy generating element that causes pressure change in the ink inside the pressure chamber 12 . Here, the piezoelectric actuator 300 is also referred to as a piezoelectric element, and refers to a portion including the first electrode 60 , the piezoelectric layer 70 and the second electrode 80 . Generally, one of the electrodes of the piezoelectric actuator 300 is used as a common electrode, and the other electrode and the piezoelectric layer 70 are patterned for each pressure chamber 12 . In this embodiment, the first electrode 60 is the common electrode of the piezoelectric actuator 300, and the second electrode 80 is the individual electrode of the piezoelectric actuator 300. However, there is no problem even if this is reversed for convenience of the drive circuit and wiring. In the above example, the diaphragm 50 and the first electrode 60 act as diaphragms, but the invention is not limited to this. It may act as a diaphragm. Also, the piezoelectric actuator 300 itself may substantially serve as a diaphragm.
また、このような各圧電アクチュエーター300の第2電極80には、リード電極90がそれぞれ接続され、このリード電極90を介して各圧電アクチュエーター300に選択的に電圧が印加されるようになっている。
A lead electrode 90 is connected to the second electrode 80 of each piezoelectric actuator 300, and a voltage is selectively applied to each piezoelectric actuator 300 via the lead electrode 90. .
また、流路形成基板10の圧電アクチュエーター300側の面には、保護基板30が接合されている。
A protective substrate 30 is bonded to the surface of the flow path forming substrate 10 on the side of the piezoelectric actuator 300 .
保護基板30の圧電アクチュエーター300に対向する領域には、圧電アクチュエーター300の運動を阻害しない程度の空間を有する圧電アクチュエーター保持部31が設けられている。圧電アクチュエーター保持部31は、圧電アクチュエーター300の運動を阻害しない程度の空間を有していればよく、当該空間は密封されていても、密封されていなくてもよい。また、圧電アクチュエーター保持部31は、第1の方向Xに並設された複数の圧電アクチュエーター300の列を一体的に覆う大きさで形成されている。もちろん、圧電アクチュエーター保持部31は、特にこれに限定されず、圧電アクチュエーター300を個別に覆うものであってもよく、第1の方向Xで並設された2以上の圧電アクチュエーター300で構成される群毎に覆うものであってもよい。
A piezoelectric actuator holding portion 31 having a space that does not hinder the movement of the piezoelectric actuator 300 is provided in the area of the protective substrate 30 facing the piezoelectric actuator 300 . The piezoelectric actuator holding portion 31 may have a space that does not hinder the movement of the piezoelectric actuator 300, and the space may or may not be sealed. Moreover, the piezoelectric actuator holding portion 31 is formed in a size that integrally covers the row of the plurality of piezoelectric actuators 300 arranged in the first direction X. As shown in FIG. Of course, the piezoelectric actuator holding portion 31 is not particularly limited to this, and may cover the piezoelectric actuators 300 individually, and is composed of two or more piezoelectric actuators 300 arranged side by side in the first direction X. It may be covered by groups.
このような保護基板30としては、流路形成基板10の熱膨張率と略同一の材料、例えば、ガラス、セラミック材料等を用いることが好ましく、本実施形態では、流路形成基板10と同一材料のシリコン単結晶基板を用いて形成した。
As such a protective substrate 30, it is preferable to use a material having substantially the same coefficient of thermal expansion as the channel forming substrate 10, such as glass or ceramic material. was formed using a silicon single crystal substrate.
また、保護基板30には、保護基板30をZ方向に貫通する貫通孔32が設けられている。そして、各圧電アクチュエーター300から引き出されたリード電極90の端部近傍は、貫通孔32内に露出するよう延設されており、貫通孔32内でフレキシブルケーブル120と電気的に接続されている。フレキシブルケーブル120は、可撓性を有する配線基板であって、本実施形態では、半導体素子である駆動回路121が実装されている。なお、フレキシブルケーブル120を介さずに、リード電極90と駆動回路121とを電気的に接続してもよい。また、保護基板30に流路を設けてもよい。
Further, the protective substrate 30 is provided with a through hole 32 penetrating the protective substrate 30 in the Z direction. The vicinity of the end of the lead electrode 90 drawn out from each piezoelectric actuator 300 extends so as to be exposed inside the through hole 32 and is electrically connected to the flexible cable 120 inside the through hole 32 . The flexible cable 120 is a wiring board having flexibility, and in this embodiment, a drive circuit 121, which is a semiconductor element, is mounted thereon. Note that the lead electrode 90 and the drive circuit 121 may be electrically connected without the flexible cable 120 interposed. Also, a flow path may be provided in the protection substrate 30 .
また、保護基板30上には、複数の圧力室12に連通する供給側供給流路を保護基板30と共に画成するケース部材40が固定されている。ケース部材40は、保護基板30の流路形成基板10とは反対面側が接合されると共に、後述する連通板15にも接合して設けられている。
A case member 40 is fixed on the protective substrate 30 to define, together with the protective substrate 30 , a supply-side supply channel communicating with the plurality of pressure chambers 12 . The case member 40 is joined to the surface opposite to the flow path forming substrate 10 of the protection substrate 30, and is also joined to the communication plate 15, which will be described later.
このようなケース部材40には、第1共通液室101の一部を構成する第1液室部41と、第2共通液室102の一部を構成する第2液室部42とが設けられている。第1液室部41と第2液室部42とは、Y方向において、1列の圧力室12を挟んだ両側にそれぞれ設けられている。
The case member 40 is provided with a first liquid chamber portion 41 forming part of the first common liquid chamber 101 and a second liquid chamber portion 42 forming part of the second common liquid chamber 102. It is The first liquid chamber portion 41 and the second liquid chamber portion 42 are provided on both sides of the one row of pressure chambers 12 in the Y direction.
第1液室部41及び第2液室部42のそれぞれは、ケース部材40の-Z側の面に開口する凹形状を有し、X方向に並設された複数の圧力室12に亘って連続して設けられている。
Each of the first liquid chamber portion 41 and the second liquid chamber portion 42 has a concave shape that opens to the -Z side surface of the case member 40, and extends over the plurality of pressure chambers 12 arranged in parallel in the X direction. are set consecutively.
また、ケース部材40には、第1液室部41に連通して第1液室部41にインクを導入する導入口43と、第2液室部42に連通して第2液室部42からのインクを排出する排出口44とが設けられている。
The case member 40 also has an inlet 43 that communicates with the first liquid chamber 41 and introduces ink into the first liquid chamber 41 , and a second liquid chamber 42 that communicates with the second liquid chamber 42 . A discharge port 44 is provided for discharging ink from the nozzle.
さらに、ケース部材40には、保護基板30の貫通孔32に連通して、フレキシブルケーブル120が挿通される接続口45が設けられている。
Furthermore, the case member 40 is provided with a connection port 45 that communicates with the through hole 32 of the protective substrate 30 and through which the flexible cable 120 is inserted.
一方、流路形成基板10の保護基板30とは反対面側である+Z側には、連通板15とノズルプレート20とコンプライアンス基板49とが設けられている。
On the other hand, the communication plate 15, the nozzle plate 20, and the compliance substrate 49 are provided on the +Z side, which is the side opposite to the protective substrate 30, of the flow path forming substrate 10. As shown in FIG.
ノズルプレート20には、外部に連通すると共に圧力室12に連通するノズル21が複数形成されている。本実施形態では、図1に示すように、複数のノズル21はX方向に沿った直線上に配置されることで、1列のノズル列22が形成されている。
The nozzle plate 20 is formed with a plurality of nozzles 21 that communicate with the outside and with the pressure chambers 12 . In this embodiment, as shown in FIG. 1, a single nozzle row 22 is formed by arranging a plurality of nozzles 21 on a straight line along the X direction.
ノズル21は、内径の異なる第1穴21aと第2穴21bとを有し、第1穴21aと第2穴21bとがノズルプレート20の板厚方向であるZ方向に並んで配置されている。第1穴21aは、第2穴21bよりも内径が小さい。そして、ノズル21の第1穴21aはノズルプレート20の外部側、すなわち+Z側に配置され、第2穴21bはノズルプレート20の詳しくは後述する第1流路201側である-Z側に配置されている。
The nozzle 21 has a first hole 21a and a second hole 21b with different inner diameters. . The first hole 21a has a smaller inner diameter than the second hole 21b. The first hole 21a of the nozzle 21 is arranged on the outside side of the nozzle plate 20, that is, on the +Z side, and the second hole 21b is arranged on the -Z side of the nozzle plate 20, which is the side of the first flow path 201, which will be described later in detail. It is
このようにノズル21に比較的内径が小さな第1穴21aを設けることでインクの流速を向上して、吐出されるインク滴の吐出速度を向上することができる。また、ノズル21に比較的内径が大きな第2穴21bを設けることで、詳しくは後述する第1共通液室101から第2共通液室102に向かって個別流路200内のインクを流す、所謂、循環が行われた際に循環の流れの影響を受けない部分を少なくすることができる。これにより、速度勾配が大きくなり、ノズル21によって増粘したインクを除去し易くすることができる。
By providing the first hole 21a having a relatively small inner diameter in the nozzle 21 in this way, the flow velocity of the ink can be improved, and the ejection velocity of the ejected ink droplets can be improved. In addition, by providing the second hole 21b having a relatively large inner diameter in the nozzle 21, the ink in the individual channel 200 flows from the first common liquid chamber 101 toward the second common liquid chamber 102, which will be described later in detail. , the portion unaffected by the flow of circulation can be reduced when circulation is performed. As a result, the velocity gradient increases, and the ink thickened by the nozzles 21 can be easily removed.
なお、本実施形態では、ノズル21は、第1穴21aと第2穴21bとによって段階的に内径が変化するようにしたが、これに限定されず、ノズル21の内径が連続的に変化することで、ノズル21の内面がZ方向に対して傾斜した傾斜面となるようにしてもよい。また、ノズル21をZ方向から平面視した際の形状は、特に限定されず、円形、楕円形、矩形、多角形状、だるま形等であってもよい。
In this embodiment, the inner diameter of the nozzle 21 is changed stepwise by the first hole 21a and the second hole 21b. Thus, the inner surface of the nozzle 21 may be an inclined surface that is inclined with respect to the Z direction. Further, the shape of the nozzle 21 when viewed from above in the Z direction is not particularly limited, and may be circular, elliptical, rectangular, polygonal, bell-shaped, or the like.
このようなノズルプレート20は、例えば、ステンレス鋼(SUS)等の金属、ポリイミド樹脂のような有機物、又は、シリコン等の平板材で形成することができる。また、ノズルプレート20の板厚は、60μm以上、100μm以下であることが好ましい。このような板厚のノズルプレート20を用いることで、ノズルプレート20のハンドリング性を向上して、記録ヘッド1の組み立て性を向上することができる。
Such a nozzle plate 20 can be formed of, for example, a metal such as stainless steel (SUS), an organic material such as polyimide resin, or a flat plate material such as silicon. Moreover, the plate thickness of the nozzle plate 20 is preferably 60 μm or more and 100 μm or less. By using the nozzle plate 20 having such a plate thickness, it is possible to improve the handling property of the nozzle plate 20 and improve the assembling property of the recording head 1 .
連通板15は、本実施形態では、第1連通板151と第2連通板152とを有する。第1連通板151と第2連通板152とは、Z方向において流路形成基板10側が第1連通板151、ノズルプレート20側が第2連通板152となるようにZ方向に積層されている。
The communication plate 15 has a first communication plate 151 and a second communication plate 152 in this embodiment. The first communication plate 151 and the second communication plate 152 are laminated in the Z direction such that the first communication plate 151 is on the flow path forming substrate 10 side and the second communication plate 152 is on the nozzle plate 20 side in the Z direction.
このような連通板15を構成する第1連通板151及び第2連通板152は、ステンレス鋼等の金属、ガラス、セラミック材料等によって製造することができる。なお、連通板15は、流路形成基板10と熱膨張率が略同一の材料を用いるのが好ましく、本実施形態では、流路形成基板10と同一材料のシリコン単結晶基板を用いて形成した。
The first communication plate 151 and the second communication plate 152 constituting the communication plate 15 can be made of metal such as stainless steel, glass, ceramic material, or the like. The communication plate 15 is preferably made of a material having substantially the same coefficient of thermal expansion as the channel forming substrate 10. In this embodiment, the communicating plate 15 is formed using a silicon single crystal substrate of the same material as the channel forming substrate 10. .
連通板15には、ケース部材40の第1液室部41と連通して第1共通液室101の一部を構成する第1連通部16と、ケース部材40の第2液室部42と連通して第2共通液室102の一部を構成する第2連通部17及び第3連通部18とが設けられている。また、連通板15には、詳しくは後述するが、第1共通液室101と圧力室12とを連通する流路と、圧力室12とノズル21とを連通する流路と、ノズル21と第2共通液室102とを連通する流路と、が設けられている。連通板15に設けられたこれらの流路は、個別流路200の一部を構成する。
The communicating plate 15 includes a first communicating portion 16 communicating with the first liquid chamber portion 41 of the case member 40 to constitute a part of the first common liquid chamber 101, and a second liquid chamber portion 42 of the case member 40. A second communicating portion 17 and a third communicating portion 18 are provided that are in communication with each other to constitute a part of the second common liquid chamber 102 . In addition, the communication plate 15 includes a flow path for communicating the first common liquid chamber 101 and the pressure chamber 12, a flow path for communicating the pressure chamber 12 and the nozzle 21, and a nozzle 21 and the nozzle 21, which will be described later in detail. 2, a channel communicating with the common liquid chamber 102 is provided. These channels provided in the communication plate 15 constitute part of the individual channels 200 .
第1連通部16は、Z方向において、ケース部材40の第1液室部41に重なる位置に設けられており、連通板15の+Z側の面及び-Z側の面の両方に開口して、つまり、連通板15をZ方向に貫通して設けられている。第1連通部16は、-Z側において第1液室部41と連通することで第1共通液室101を構成する。すなわち、第1共通液室101は、ケース部材40の第1液室部41と連通板15の第1連通部16とによって構成されている。また、第1連通部16は、+Z側において圧力室12にZ方向で重なる位置までY方向に延設されている。なお、連通板15に第1連通部16を設けずに、第1共通液室101をケース部材40の第1液室部41によって構成してもよい。
The first communicating portion 16 is provided at a position overlapping the first liquid chamber portion 41 of the case member 40 in the Z direction, and is open to both the +Z side surface and the -Z side surface of the communicating plate 15. That is, it is provided so as to pass through the communication plate 15 in the Z direction. The first communicating portion 16 constitutes the first common liquid chamber 101 by communicating with the first liquid chamber portion 41 on the -Z side. That is, the first common liquid chamber 101 is composed of the first liquid chamber portion 41 of the case member 40 and the first communication portion 16 of the communication plate 15 . Also, the first communication portion 16 extends in the Y direction to a position overlapping the pressure chamber 12 in the Z direction on the +Z side. The first common liquid chamber 101 may be configured by the first liquid chamber portion 41 of the case member 40 without providing the first communication portion 16 in the communication plate 15 .
第2連通部17は、Z方向において、ケース部材40の第2液室部42に重なる位置に設けられており、第1連通板151の-Z側の面に開口して設けられている。また、第2連通部17は、+Z側において+Y方向のノズル21に向かって拡幅されて設けられている。
The second communicating portion 17 is provided at a position overlapping the second liquid chamber portion 42 of the case member 40 in the Z direction, and is provided to open on the −Z side surface of the first communicating plate 151 . Further, the second communication portion 17 is provided so as to be widened toward the nozzle 21 in the +Y direction on the +Z side.
第3連通部18は、第2連通部17の+Z側において+Y方向のノズル21に向かって拡幅された部分に連通する位置に、第2連通板152をZ方向に貫通して設けられている。第3連通部18の+Z側の開口は、ノズルプレート20によって蓋をされている。
The third communicating portion 18 is provided to penetrate the second communicating plate 152 in the Z direction at a position where it communicates with the portion widened toward the nozzle 21 in the +Y direction on the +Z side of the second communicating portion 17 . . The +Z side opening of the third communicating portion 18 is covered with a nozzle plate 20 .
このような連通板15に設けられた第2連通部17及び第3連通部18とケース部材40に設けられた第2液室部42とによって第2共通液室102が構成されている。なお、連通板15に第2連通部17及び第3連通部18を設けずに、第2共通液室102をケース部材40の第2液室部42によって構成してもよい。
A second common liquid chamber 102 is constituted by the second communication portion 17 and the third communication portion 18 provided in the communication plate 15 and the second liquid chamber portion 42 provided in the case member 40 . The second common liquid chamber 102 may be configured by the second liquid chamber portion 42 of the case member 40 without providing the second communication portion 17 and the third communication portion 18 in the communication plate 15 .
連通板15の第1連通部16が開口する+Z側の面には、コンプライアンス部494を有するコンプライアンス基板49が設けられている。このコンプライアンス基板49が、第1共通液室101のノズル面20a側の開口を封止している。
A compliance substrate 49 having a compliance portion 494 is provided on the +Z side surface of the communication plate 15 where the first communication portion 16 opens. The compliance substrate 49 seals the opening of the first common liquid chamber 101 on the side of the nozzle surface 20a.
このようなコンプライアンス基板49は、本実施形態では、可撓性を有する薄膜からなる封止膜491と、金属等の硬質の材料からなる固定基板492と、を具備する。固定基板492の第1共通液室101に対向する領域は、厚さ方向に完全に除去された開口部493となっているため、第1共通液室101の壁面の一部は可撓性を有する封止膜491のみで封止された可撓部であるコンプライアンス部494となっている。このように第1共通液室101の壁面の一部にコンプライアンス部494を設けることで、第1共通液室101内のインクの圧力変動をコンプライアンス部494が変形することによって吸収することができる。
Such a compliance substrate 49 in this embodiment includes a sealing film 491 made of a flexible thin film and a fixed substrate 492 made of a hard material such as metal. Since the region of the fixed substrate 492 facing the first common liquid chamber 101 is an opening 493 that is completely removed in the thickness direction, part of the wall surface of the first common liquid chamber 101 is flexible. The compliance portion 494 is a flexible portion sealed only by the sealing film 491 provided. By providing the compliance portion 494 on a part of the wall surface of the first common liquid chamber 101 in this manner, the pressure fluctuation of the ink inside the first common liquid chamber 101 can be absorbed by the compliance portion 494 deforming.
また、本実施形態では、第1共通液室101をノズル21が開口する+Z側に開口するように設けることで、ノズルプレート20とコンプライアンス部494とは、ノズル面20aの垂線方向であるZ方向において圧力室12及びノズル21を有する個別流路200に対して同じ側である+Z側に配置されている。このように、コンプライアンス部494を個別流路200に対してノズル21と同じ側に配置することで、ノズル21が設けられていない領域にコンプライアンス部494を設けることができ、コンプライアンス部494を比較的広い面積で設けることができる。また、コンプライアンス部494とノズル21とを個別流路200に対して同じ側に配置することで、コンプライアンス部494を個別流路200に近い位置に配置して、個別流路200内のインクの圧力変動をコンプライアンス部494によって効果的に吸収させることができる。
In this embodiment, the first common liquid chamber 101 is provided so as to open on the +Z side where the nozzles 21 open, so that the nozzle plate 20 and the compliance portion 494 are aligned in the Z direction, which is the direction perpendicular to the nozzle surface 20a. , is arranged on the +Z side, which is the same side as the individual flow path 200 having the pressure chamber 12 and the nozzle 21 . In this way, by arranging the compliance portion 494 on the same side as the nozzle 21 with respect to the individual channel 200, the compliance portion 494 can be provided in a region where the nozzle 21 is not provided, and the compliance portion 494 can be relatively It can be provided over a large area. Further, by arranging the compliance portion 494 and the nozzle 21 on the same side with respect to the individual channel 200, the compliance portion 494 is arranged at a position close to the individual channel 200, and the pressure of the ink in the individual channel 200 is reduced. Fluctuations can be effectively absorbed by the compliance section 494 .
また、流路基板を構成する流路形成基板10、連通板15、ノズルプレート20、コンプライアンス基板49等には、第1共通液室101と第2共通液室102とに連通して、第1共通液室101のインクを第2共通液室102に送る複数の個別流路200が設けられている。ここで、本実施形態の個別流路200は、第1共通液室101と第2共通液室102とに連通して、ノズル21毎に設けられたものであり、ノズル21を含むものである。このようなノズル21の並設方向であるX方向において隣接する3つの個別流路200は、それぞれ第1共通液室101及び第2共通液室102に連通して設けられている。すなわち、ノズル21毎に設けられた複数の個別流路200は、それぞれ第1共通液室101及び第2共通液室102のみで連通して設けられており、複数の個別流路200は、第1共通液室101及び第2共通液室102以外で互いに連通することがない。つまり、本実施形態では、1つのノズル21及び1つの圧力室12が設けられた流路を個別流路200と称し、各個別流路200同士は、第1共通液室101及び第2共通液室102のみで連通するように設けられている。
Further, the flow path forming substrate 10, the communication plate 15, the nozzle plate 20, the compliance substrate 49, etc., which constitute the flow path substrate, communicate with the first common liquid chamber 101 and the second common liquid chamber 102, and the first common liquid chamber 101 communicates with the second common liquid chamber . A plurality of individual channels 200 are provided for sending the ink in the common liquid chamber 101 to the second common liquid chamber 102 . Here, the individual channel 200 of the present embodiment communicates with the first common liquid chamber 101 and the second common liquid chamber 102 , is provided for each nozzle 21 , and includes the nozzle 21 . The three individual flow paths 200 adjacent in the X direction, which is the direction in which the nozzles 21 are arranged side by side, are provided in communication with the first common liquid chamber 101 and the second common liquid chamber 102, respectively. That is, the plurality of individual flow paths 200 provided for each nozzle 21 are provided so as to communicate only with the first common liquid chamber 101 and the second common liquid chamber 102, respectively. Except for the first common liquid chamber 101 and the second common liquid chamber 102, they are not communicated with each other. That is, in the present embodiment, a channel provided with one nozzle 21 and one pressure chamber 12 is referred to as an individual channel 200, and each individual channel 200 is connected to the first common liquid chamber 101 and the second common liquid chamber 101. It is provided so as to communicate only with the chamber 102 .
また、本実施形態では、個別流路200のノズル21よりも第1共通液室101側の流路を上流流路と称し、個別流路200のノズル21よりも第2共通液室102側の流路を下流流路と称する。
Further, in the present embodiment, a channel of the individual channel 200 closer to the first common liquid chamber 101 than the nozzle 21 is referred to as an upstream channel, and a channel closer to the second common liquid chamber 102 than the nozzle 21 of the individual channel 200 is referred to as an upstream channel. The channel is called the downstream channel.
図2に示すように、個別流路200は、ノズル21と第3流路を構成する圧力室12と第1流路201と第2流路202と供給路203とを具備する。
As shown in FIG. 2 , the individual channel 200 includes a nozzle 21 , a pressure chamber 12 forming a third channel, a first channel 201 , a second channel 202 and a supply channel 203 .
圧力室12は、上述のように流路形成基板10に設けられたものであり、第3の方向であるY方向に延設されている。すなわち、圧力室12は、Y方向の一端部に供給路203が接続され、Y方向の他端部に第2流路202が接続されており、圧力室12内をインクがY方向に流れるように設けられている。つまり、圧力室12の延設方向とは、圧力室12内をインクが流れる方向のことである。
The pressure chambers 12 are provided in the channel forming substrate 10 as described above, and extend in the Y direction, which is the third direction. That is, the pressure chamber 12 has one end in the Y direction connected to the supply path 203 and the other end in the Y direction connected to the second flow path 202 . is provided in In other words, the extending direction of the pressure chambers 12 is the direction in which ink flows in the pressure chambers 12 .
本実施形他院お圧力室12は、上述のようにY方向に延設されているため、詳しくは後述する第2流路202が延設された第2の方向であるZ方向以外の方向に延設されていると言える。
Since the pressure chamber 12 of the present embodiment extends in the Y direction as described above, the second flow path 202 described later in detail extends in a direction other than the Z direction, which is the second direction. It can be said that it has been extended to
また、圧力室12は、Z方向以外の方向に延設された流路である第3流路を構成する。本実施形態の第3流路は、圧力室12のみで構成されている。もちろん、これに限定されず、上述のように、圧力室12の端部に流路抵抗を付与するように圧力室12よりも断面積を絞った流路抵抗付与部を設けた場合には、圧力室12と流路抵抗付与部とが第3流路を構成する。また、本実施形態の圧力室12は、Y方向に延設されたものであるが、第2の方向であるZ方向とは異なる方向に延設されたものであればよく、X方向に延設されていてもよい。
Moreover, the pressure chamber 12 constitutes a third flow path extending in a direction other than the Z direction. The third flow path of this embodiment is composed only of the pressure chamber 12 . Of course, it is not limited to this, and as described above, when the flow path resistance imparting portion having a narrower cross-sectional area than the pressure chamber 12 is provided at the end of the pressure chamber 12 so as to impart flow path resistance, The pressure chamber 12 and the flow path resistance applying section constitute a third flow path. In addition, although the pressure chamber 12 of the present embodiment extends in the Y direction, it may extend in a direction different from the Z direction, which is the second direction, and may extend in the X direction. may be set.
供給路203は、圧力室12と第1共通液室101とを接続するものであり、第1連通板151をZ方向に貫通して設けられている。すなわち、供給路203は、+Z側の一端部が第1共通液室101と連通し、-Z側の他端部が圧力室12と連通する。このような供給路203は、Z方向に延設されている。ここで、供給路203が延設された方向とは、供給路203内をインクが流れる方向のことである。
The supply path 203 connects the pressure chamber 12 and the first common liquid chamber 101, and is provided to penetrate the first communication plate 151 in the Z direction. That is, one end of the supply path 203 on the +Z side communicates with the first common liquid chamber 101 , and the other end on the −Z side communicates with the pressure chamber 12 . Such a supply path 203 extends in the Z direction. Here, the direction in which the supply path 203 extends means the direction in which the ink flows in the supply path 203 .
第1流路201は、ノズルプレート20の面内方向、すなわち、ノズル面20aの面内方向に延設されている。本実施形態では、第1流路201は、ノズル面20aの面内方向であるX方向及びY方向を含む方向のうち、Y方向に延設されている。つまり、本実施形態の第1の方向はY方向である。
The first flow path 201 extends in the in-plane direction of the nozzle plate 20, that is, in the in-plane direction of the nozzle surface 20a. In this embodiment, the first flow path 201 extends in the Y direction among directions including the X direction and the Y direction, which are in-plane directions of the nozzle surface 20a. That is, the first direction in this embodiment is the Y direction.
また、第1流路201が延設された方向とは、第1流路201内をインクが流れる方向のことである。本実施形態では、第1流路201は、Y方向の一端で第2流路202と連通し、Y方向の他端で第2共通液室102と連通しているため、第1流路201内をY方向にインクが流れる。したがって、第1流路201が延設された方向はY方向である。
The direction in which the first flow path 201 extends is the direction in which the ink flows in the first flow path 201 . In this embodiment, the first flow path 201 communicates with the second flow path 202 at one end in the Y direction and communicates with the second common liquid chamber 102 at the other end in the Y direction. Ink flows in the Y direction. Therefore, the direction in which the first channel 201 extends is the Y direction.
このような第1流路201は、第2連通板152とノズルプレート20との間に、Y方向に沿って設けられている。具体的には、第1流路201は、第2連通板152に凹部を設け、この凹部の開口をノズルプレート20で蓋をすることで形成されている。なお、第1流路201は特にこれに限定されず、ノズルプレート20に凹部を設け、ノズルプレート20の凹部を第2連通板152によって蓋をするようにしてもよく、第2連通板152とノズルプレート20との両方に凹部を設けるようにしてもよい。
Such a first flow path 201 is provided along the Y direction between the second communication plate 152 and the nozzle plate 20 . Specifically, the first flow path 201 is formed by providing a recess in the second communication plate 152 and covering the opening of the recess with the nozzle plate 20 . Note that the first flow path 201 is not particularly limited to this, and a recess may be provided in the nozzle plate 20 and the recess of the nozzle plate 20 may be covered by the second communication plate 152. You may make it provide a recessed part in both nozzle plate 20. FIG.
ここで、本実施形態の第1流路201は、断面積が第1の断面積となる部分である第1部分201aと、断面積が第1部分201aの第1の断面積よりも小さな第2の断面積となる部分である第2部分201bと、を有する。
Here, the first flow path 201 of the present embodiment includes a first portion 201a having a first cross-sectional area, and a first portion 201a having a smaller cross-sectional area than the first cross-sectional area of the first portion 201a. and a second portion 201b which is a portion having a cross-sectional area of 2.
ここで、流路の断面積とは、当該流路内のインクが流れる方向を横断する断面における面積のことである。したがって、第1流路201の断面積とは、インクの流れる方向であるY方向を横断する断面における面積のことである。つまり、第1流路201のY方向を横断する方向とは、X方向及びZ方向を含む方向であり、第1流路201のX方向及びY方向を含む方向における断面の面積である。
Here, the cross-sectional area of a flow path is the area of a cross section across the direction in which ink flows in the flow path. Therefore, the cross-sectional area of the first flow path 201 is the area of the cross section that traverses the Y direction, which is the direction in which the ink flows. That is, the direction crossing the Y direction of the first channel 201 is the direction including the X direction and the Z direction, and is the cross-sectional area of the first channel 201 in the direction including the X direction and the Y direction.
本実施形態では、第1部分201aと第2部分201bとは、X方向に同じ幅で形成されており、ノズル面20aの垂線方向であるZ方向の高さを変更することで、第1部分201aの第1の断面積に比べて、第2部分201bの第2の断面積の方が小さくなるようにした。具体的には、図3に示すように、第2部分201bの高さh2は、第1部分201aの高さh1よりも小さい。本実施形態では、第1部分201aと第2部分201bとの高さの違いは、Z方向において、第2部分201bのノズル21とは反対側の天井を第1部分201aよりもノズルプレート20に近づけた位置とすることで、第2部分201bの高さh2が、第1部分201aの高さh1よりも小さくなるようにした。
In this embodiment, the first portion 201a and the second portion 201b are formed to have the same width in the X direction. The second cross-sectional area of the second portion 201b is made smaller than the first cross-sectional area of 201a. Specifically, as shown in FIG. 3, the height h2 of the second portion 201b is smaller than the height h1 of the first portion 201a. In this embodiment, the height difference between the first portion 201a and the second portion 201b is such that the ceiling of the second portion 201b on the side opposite to the nozzles 21 is closer to the nozzle plate 20 than the first portion 201a in the Z direction. The close position makes the height h2 of the second portion 201b smaller than the height h1 of the first portion 201a.
このような第1部分201aと第2部分201bとが、インクが流れる方向であるY方向に並んで配置されている。本実施形態では、第1部分201aが第2流路202側に設けられ、第2部分201bが第2共通液室102側に配置されている。
The first portion 201a and the second portion 201b are arranged side by side in the Y direction, which is the direction in which ink flows. In this embodiment, the first portion 201a is provided on the second flow path 202 side, and the second portion 201b is provided on the second common liquid chamber 102 side.
第2流路202は、第1流路201と接続されて、第1流路201の延設された第1の方向であるY方向以外の第2の方向、本実施形態では、Z方向に延設されている。ここで第2流路202が延設された方向とは、第2流路202内をインクが流れる方向のことである。第2流路202は、本実施形態では、連通板15をZ方向に貫通して設けられており、Z方向の一端で圧力室12と連通し、Z方向の他端で第1流路201と連通することで、圧力室12と第1流路201とを連通している。したがって、第2流路202内ではY方向にインクが流れる。
The second flow path 202 is connected to the first flow path 201, and extends in a second direction other than the Y direction, which is the first direction in which the first flow path 201 extends, and in the Z direction in this embodiment. deferred. Here, the direction in which the second channel 202 extends means the direction in which the ink flows in the second channel 202 . In this embodiment, the second flow path 202 is provided through the communication plate 15 in the Z direction, communicates with the pressure chamber 12 at one end in the Z direction, and communicates with the first flow path 201 at the other end in the Z direction. , the pressure chamber 12 and the first channel 201 are communicated with each other. Therefore, the ink flows in the Y direction within the second channel 202 .
ノズル21は、第1流路201の途中に連通する位置に配置されている。すなわち、ノズル21は、一端が第1流路201の途中に連通し、他端がノズルプレート20の+Z側のノズル面20aに開口することで外部と連通して設けられている。
The nozzle 21 is arranged at a position communicating with the middle of the first flow path 201 . That is, the nozzle 21 is provided so that one end communicates with the middle of the first flow path 201 and the other end opens to the nozzle surface 20a on the +Z side of the nozzle plate 20 so as to communicate with the outside.
ここで、ノズル21が第1流路201の途中に連通するように設けられているとは、Z方向から平面視した際に、ノズル21が第1流路201と重なる位置に配置されていることを言う。ちなみに、Z方向から平面視した際に、ノズル21が第2流路202と重なる位置に配置されているものは、第1流路201の途中に連通するように設けられているとは言わない。つまり、本実施形態の第1流路201は、Z方向において第2流路202に重ならない部分である。
Here, the fact that the nozzle 21 is provided so as to communicate with the middle of the first flow path 201 means that the nozzle 21 is arranged at a position overlapping the first flow path 201 when viewed from above in the Z direction. Say things. By the way, when the nozzle 21 is arranged at a position overlapping the second flow path 202 when viewed in plan from the Z direction, it does not mean that it is provided so as to communicate with the middle of the first flow path 201. . That is, the first flow path 201 of this embodiment is a portion that does not overlap the second flow path 202 in the Z direction.
また、ノズル21は、第1流路201の第1部分201aに連通する位置に設けられている。すなわち、第1流路201は、ノズル21よりも第2流路202側に第1部分201aと、ノズル21よりも第2流路202とは反対側である第2共通液室102側に第2部分201bと、を具備する。ここで、第1流路201は、ノズル21よりも第2流路202側に第1の断面積を有する第1部分201aを具備するとは、ノズル21が連通する部分も含めて第1部分201aとなっていることを言う。つまり、ノズル21が第2部分201bに連通する位置に設けられているものは含まれない。また、本実施形態では、ノズル21は、第1部分201aにおいて第2部分201b側に連通して設けられている。すなわち、ノズル21の下流側には、第2部分201bが近接して設けられている。
Further, the nozzle 21 is provided at a position communicating with the first portion 201 a of the first flow path 201 . That is, the first flow path 201 has a first portion 201 a on the second flow path 202 side of the nozzle 21 and a second common liquid chamber 102 side of the nozzle 21 opposite to the second flow path 202 . two portions 201b; Here, the first flow path 201 includes the first portion 201a having the first cross-sectional area on the second flow path 202 side of the nozzle 21 means that the first portion 201a including the portion to which the nozzle 21 communicates. say that In other words, the nozzle 21 provided at a position communicating with the second portion 201b is not included. Further, in the present embodiment, the nozzle 21 is provided in communication with the second portion 201b side in the first portion 201a. That is, the second portion 201b is provided close to the downstream side of the nozzle 21 .
なお、ノズル21が連通する第1流路201の断面積は、第2流路202の断面積よりも小さいことが好ましい。すなわち、第1流路201の第1部分201aの第1の断面積は、第2流路202の断面積よりも小さいことが好ましい。本実施形態では、第1部分201aと第2流路202とは、ノズル21の並設方向であるX方向に同じ幅で形成し、第1流路201の第1部分201aのZ方向の高さh1を、第2流路202のY方向の高さh3よりも低くすることで、第1部分201aの断面積を第2流路202の断面積よりも小さくなるようにした。
The cross-sectional area of the first channel 201 with which the nozzle 21 communicates is preferably smaller than the cross-sectional area of the second channel 202 . That is, the first cross-sectional area of the first portion 201 a of the first channel 201 is preferably smaller than the cross-sectional area of the second channel 202 . In this embodiment, the first portion 201a and the second flow path 202 are formed with the same width in the X direction, which is the direction in which the nozzles 21 are arranged side by side, and the height of the first portion 201a of the first flow path 201 in the Z direction. The cross - sectional area of the first portion 201a is made smaller than the cross-sectional area of the second flow path 202 by making the height h1 lower than the height h3 of the second flow path 202 in the Y direction.
このような個別流路200は、第1共通液室101に連通する上流側から第2共通液室102に連通する下流側に向かって順に供給路203、圧力室12、第2流路202、第1流路201を有する。つまり、本実施形態では、個別流路200は、第1共通液室101から第2共通液室102に向かうインクの流れに対して、上流側から下流側に向かって圧力室12とノズル21とがこの順番に配置されている。
Such an individual channel 200 includes a supply channel 203 , a pressure chamber 12 , a second channel 202 , a supply channel 203 , a pressure chamber 12 , a second channel 202 , and a second channel 202 , in order from the upstream side communicating with the first common liquid chamber 101 to the downstream side communicating with the second common liquid chamber 102 . It has a first channel 201 . In other words, in the present embodiment, the individual flow path 200 has the pressure chambers 12 and the nozzles 21 from upstream to downstream with respect to the flow of ink from the first common liquid chamber 101 to the second common liquid chamber 102 . are arranged in this order.
そして、このような個別流路200では、第1共通液室101から個別流路200を通り第2共通液室102にインクが流れる、所謂、循環が行われる。また、圧電アクチュエーター300を駆動することによって圧力室12内のインクに圧力変化を生じさせて、ノズル21内のインクの圧力を上昇させることでノズル21から外部にインク滴が吐出される。第1共通液室101から個別流路200を通り第2共通液室102にインクが流れる時に、圧電アクチュエーター300を駆動してもよいし、第1共通液室101から個別流路200を通り第2共通液室102にインクが流れない時に、圧電アクチュエーター300を駆動してもよい。また、圧電アクチュエーター300の駆動による圧力変化により、第2共通液室102から第1共通液室101へのインクの流れが一時的に生じてもよい。
In such an individual channel 200, ink flows from the first common liquid chamber 101 through the individual channel 200 to the second common liquid chamber 102, so-called circulation. In addition, by driving the piezoelectric actuator 300, the pressure of the ink in the pressure chamber 12 is changed to increase the pressure of the ink in the nozzle 21, thereby ejecting ink droplets from the nozzle 21 to the outside. When the ink flows from the first common liquid chamber 101 through the individual channels 200 to the second common liquid chamber 102, the piezoelectric actuator 300 may be driven. The piezoelectric actuator 300 may be driven when ink does not flow into the two common liquid chambers 102 . Ink may temporarily flow from the second common liquid chamber 102 to the first common liquid chamber 101 due to a pressure change caused by driving the piezoelectric actuator 300 .
また、本実施形態の記録ヘッド1では、第1流路201の途中にノズル21を連通させることで、ノズル21によって乾燥することで増粘したインクを、第1流路201を流れるインクによって下流側の第2共通液室102に流すことができる。したがって、増粘したインクがノズル21及びその近傍に滞留するのを抑制して、増粘したインクによってノズル21の目詰まりや、ノズル21から吐出されるインク滴の飛翔方向のずれなどの吐出不良が発生するのを抑制することができる。
In addition, in the print head 1 of the present embodiment, the nozzles 21 are communicated in the middle of the first flow path 201 , so that the ink that has increased in viscosity due to drying by the nozzles 21 is moved downstream by the ink flowing through the first flow path 201 . can flow into the second common liquid chamber 102 on the side. Therefore, the thickened ink is prevented from accumulating in the nozzles 21 and their vicinity, and clogging of the nozzles 21 due to the thickened ink and ejection defects such as deviation of the flight direction of the ink droplets ejected from the nozzles 21 are prevented. can be prevented from occurring.
これに対して、例えば、ノズル21を第2流路202に連通する位置に配置した場合、すなわち、Z方向から平面視した際に、ノズル21を第2流路202に重なる位置に配置した場合、ノズル21によって乾燥することで増粘したインクが、第2流路202とノズルプレート20との角部、特に、Y方向において第1流路201とは反対側の角部に滞留し易い。そして、増粘したインクがノズル21の近傍に滞留することで、増粘したインクによるノズル21の目詰まりや、吐出されるインク滴の飛翔方向のずれなどの吐出不良が発生し易い。
On the other hand, for example, when the nozzle 21 is arranged at a position communicating with the second flow path 202, that is, when the nozzle 21 is arranged at a position overlapping the second flow path 202 when viewed from the Z direction. Ink that is thickened by being dried by the nozzles 21 tends to stay at the corners between the second flow paths 202 and the nozzle plate 20, particularly at the corners opposite to the first flow paths 201 in the Y direction. In addition, when the thickened ink stays in the vicinity of the nozzle 21, clogging of the nozzle 21 due to the thickened ink and ejection failure such as deviation of the flight direction of the ejected ink droplets are likely to occur.
本実施形態では、Y方向の延設された第1流路201にノズル21を連通させることで、インクの滞留が生じ易い第2流路202とノズルプレート20との角部からノズル21を離して配置することができ、ノズル21によって増粘したインクが、ノズル21近傍に滞留し難く、増粘したインクを除去し易い。
In this embodiment, by connecting the nozzles 21 to the first channel 201 extending in the Y direction, the nozzles 21 are separated from the corners of the nozzle plate 20 and the second channels 202 where ink tends to stagnate. The ink thickened by the nozzles 21 does not easily stay in the vicinity of the nozzles 21, and the thickened ink can be easily removed.
また、ノズル21をY方向に延設された第1流路201の途中に連通させることで、ノズル21から侵入した気泡を、第1流路201を流れるインクによって下流側である第2共通液室102側に流すことができる。したがって、ノズル21から侵入した気泡が、圧力室12や第1共通液室101側に入り込むのを抑制して、圧力室12に侵入した気泡によって圧力室12内のインクの圧力変動が吸収されることによるインク滴の吐出不良を抑制することができる。ちなみに、ノズル21を第2流路202に連通する位置に設けた場合、ノズル21から侵入した気泡が、浮力によってインクの流れに逆らって圧力室12側に移動し易い。そして、ノズル21から圧力室12に気泡が侵入すると、圧力室12に侵入した気泡が、圧力室12内のインクの圧力変動を吸収し、インク滴の吐出不良が発生する虞がある。
In addition, by connecting the nozzle 21 to the middle of the first flow path 201 extending in the Y direction, air bubbles entering from the nozzle 21 are removed by the ink flowing through the first flow path 201 to the second common liquid on the downstream side. It can flow to the chamber 102 side. Therefore, the air bubbles entering from the nozzles 21 are prevented from entering the pressure chambers 12 and the first common liquid chamber 101, and the pressure fluctuations of the ink in the pressure chambers 12 are absorbed by the air bubbles entering the pressure chambers 12. It is possible to suppress ejection defects of ink droplets caused by the above. Incidentally, when the nozzle 21 is provided at a position that communicates with the second flow path 202, air bubbles entering from the nozzle 21 tend to move toward the pressure chamber 12 against the flow of ink due to buoyancy. If air bubbles enter the pressure chambers 12 from the nozzles 21, the air bubbles may absorb the pressure fluctuations of the ink in the pressure chambers 12, resulting in ejection failure of ink droplets.
また、ノズル21よりも第2流路202側に第1の断面積を有する第1部分201aを設けることで、圧力室12からノズル21までの流路抵抗が大きくなるのを抑制して、圧力室12からノズル21までの圧力損失を低減することができ、ノズル21から吐出されるインク滴の重量が低下するのを抑制することができる。ちなみに、第1流路201を第2部分201bのみで構成した場合、圧力室12からノズル21までの流路抵抗が大きく、圧力損失が大きくなるため、ノズル21から吐出するインク滴の重量が小さくなる。このため、圧電アクチュエーター300をより高い駆動電圧で駆動しなくてはならず、吐出効率が低下する。本実施形態では、第1部分201aにノズル21を連通させることで、インク滴の重量が低下するのを抑制することができるため、圧電アクチュエーター300をより低い駆動電圧で駆動することができ吐出効率を向上することができる。また、ノズル21を第1部分201aに連通させることで、第1流路201の途中に連通するノズル21の位置が制限されることがない。つまり、第1流路201が第2部分201bのみで構成されている場合、圧力室12からノズル21までの圧力損失を低減するためには、ノズル21を第2流路202に近い位置に設ける必要があるが、本実施形態では、ノズル21を含みノズル21よりも第2流路202側に第1部分201aを設けることで、圧力損失を低減することができるため、ノズル21を第2流路202に近い位置に配置する必要がなく、ノズル21の配置の自由度を上げることができる。
Further, by providing the first portion 201a having the first cross-sectional area closer to the second flow path 202 than the nozzle 21, the flow path resistance from the pressure chamber 12 to the nozzle 21 is suppressed from increasing, and the pressure is increased. A pressure loss from the chamber 12 to the nozzle 21 can be reduced, and a decrease in the weight of ink droplets ejected from the nozzle 21 can be suppressed. Incidentally, when the first flow path 201 is composed only of the second portion 201b, the resistance of the flow path from the pressure chamber 12 to the nozzle 21 is large, and the pressure loss is large. Become. For this reason, the piezoelectric actuator 300 must be driven with a higher drive voltage, resulting in lower ejection efficiency. In this embodiment, by connecting the nozzles 21 to the first portion 201a, it is possible to suppress a decrease in the weight of the ink droplets. can be improved. Further, by communicating the nozzle 21 with the first portion 201a, the position of the nozzle 21 communicating with the middle of the first flow path 201 is not restricted. That is, when the first flow path 201 is configured only by the second portion 201b, the nozzle 21 is provided at a position close to the second flow path 202 in order to reduce the pressure loss from the pressure chamber 12 to the nozzle 21. However, in the present embodiment, pressure loss can be reduced by providing the first portion 201a on the second flow path 202 side of the nozzle 21, including the nozzle 21. There is no need to arrange the nozzles 21 at positions close to the path 202, and the degree of freedom in arrangement of the nozzles 21 can be increased.
また、ノズル21よりも下流側に第2部分201bを設けることで、第2部分201bを流れるインクの流速を速くすることができ、ノズル21によって増粘したインクや、ノズル21から侵入した気泡を、第2部分201b内を比較的速い流速で流れるインクによって除去することができる。すなわち、ノズル21によって増粘したインクやノズル21から侵入した気泡は、下流側である第2部分201bに向かって流れ易いと共に、第2部分201bに流れ込んだ気泡は、速い流速で下流側に流れるため、上流側で第2流路202側に向かって逆流し難い。したがって、増粘したインクや気泡がノズル21近傍に滞留し難く、また、上流側に逆流し難い。
Further, by providing the second portion 201b on the downstream side of the nozzle 21, the flow velocity of the ink flowing through the second portion 201b can be increased. , the second portion 201b can be removed by ink flowing at a relatively high flow velocity. That is, the ink thickened by the nozzles 21 and the bubbles entering from the nozzles 21 tend to flow toward the downstream second portion 201b, and the bubbles flowing into the second portion 201b flow downstream at a high flow velocity. Therefore, it is difficult for the liquid to flow backward toward the second flow path 202 on the upstream side. Therefore, thickened ink and air bubbles are less likely to remain in the vicinity of the nozzle 21 and less likely to flow back upstream.
また、本実施形態では、ノズル21を第2流路202よりも断面積の小さな第1流路201の第1部分201aに連通させることで、循環時にノズル21直上の第1流路201を流れるインクの流速を、第2流路202を流れるインクに比べて速くすることができるため、ノズル21によって増粘したインクやノズル21から侵入した気泡を、第1流路201内を流れるインクによって下流側である第2共通液室102側に容易に流すことができる。したがって、増粘したインクや侵入した気泡がノズル21近傍に滞留するのを低減して、インク滴の吐出不良が発生するのを抑制することができる。
In addition, in the present embodiment, by connecting the nozzle 21 to the first portion 201a of the first flow path 201 having a smaller cross-sectional area than the second flow path 202, the liquid flows through the first flow path 201 directly above the nozzle 21 during circulation. Since the flow velocity of the ink can be made faster than that of the ink flowing through the second channel 202, the ink that has been thickened by the nozzles 21 and the air bubbles that have entered from the nozzles 21 are moved downstream by the ink flowing through the first channel 201. can easily flow to the second common liquid chamber 102 side. Therefore, it is possible to reduce the accumulation of the thickened ink and the invaded air bubbles in the vicinity of the nozzle 21, thereby suppressing the occurrence of defective ejection of ink droplets.
ちなみに例えば、ノズル21を第2流路202に連通する位置に設け、第2流路202のノズル21側の断面積を圧力室12側の断面積よりも小さくして、第2流路202のノズル21側の流速を速くして増粘したインクを下流に流す構成も考えられるものの、このような構成であっても、ノズル21から侵入した気泡が、浮力によってインクの流れに逆らって圧力室12に侵入してしまう虞がある。本実施形態では、ノズル21が途中で連通する第1流路201の延設された方向が、鉛直方向であるZ方向と交差する方向であるため、気泡が圧力室12に侵入するのを抑制することができる。
Incidentally, for example, the nozzle 21 is provided at a position communicating with the second flow path 202, and the cross-sectional area of the second flow path 202 on the nozzle 21 side is made smaller than the cross-sectional area on the pressure chamber 12 side. Although it is possible to consider a configuration in which the flow velocity on the nozzle 21 side is increased to flow the thickened ink downstream, even in such a configuration, the air bubbles entering from the nozzle 21 are pushed against the flow of the ink by buoyant force, causing pressure chambers to flow. 12 may be invaded. In the present embodiment, since the extending direction of the first flow path 201 to which the nozzle 21 communicates in the middle is the direction that intersects the Z direction, which is the vertical direction, the entry of air bubbles into the pressure chamber 12 is suppressed. can do.
なお、本実施形態では、個別流路200の第1流路201と第2共通液室102とを直接、接続するようにしたが、特にこれに限定されず、第1流路201と第2共通液室102との間に他の流路が設けられていてもよい。例えば、第1流路201と第2共通液室102との間に他の流路が設けられている場合には、第1流路201のノズル21から第2流路202までの距離が、第1流路201のノズル21から他の流路までの距離よりも短くなるのが好ましい。
In this embodiment, the first channel 201 of the individual channel 200 and the second common liquid chamber 102 are directly connected, but the present invention is not limited to this. Another flow path may be provided between the common liquid chamber 102 and the common liquid chamber 102 . For example, when another channel is provided between the first channel 201 and the second common liquid chamber 102, the distance from the nozzle 21 of the first channel 201 to the second channel 202 is It is preferably shorter than the distance from the nozzle 21 of the first channel 201 to the other channels.
なお、ノズル21から圧力室12までの流路抵抗は、ノズル21から第2共通液室102までの流路抵抗よりも小さいことが好ましい。すなわち、第1流路201のノズル21に連通する位置から上流側と第2流路202との流路抵抗は、第1流路201のノズル21に連通する位置から下流側の流路抵抗よりも小さいことが好ましい。これにより、圧力室12からノズル21までの圧力損失を低減して、ノズル21から吐出されるインク滴の重量が低下するのを抑制することができると共に、吐出効率を向上することができる。
The flow path resistance from the nozzle 21 to the pressure chamber 12 is preferably smaller than the flow path resistance from the nozzle 21 to the second common liquid chamber 102 . That is, the flow path resistance between the upstream side of the first flow path 201 and the second flow path 202 from the position where it communicates with the nozzle 21 is greater than the flow path resistance on the downstream side from the position where the first flow path 201 communicates with the nozzle 21. is preferably small. As a result, the pressure loss from the pressure chamber 12 to the nozzle 21 can be reduced, the weight of the ink droplet ejected from the nozzle 21 can be suppressed, and the ejection efficiency can be improved.
また、個別流路200において、ノズル21から第2共通液室102までの流路抵抗は、ノズル21から第1共通液室101までの流路抵抗に対して、-50%以上、+50%以下であるのが好ましい。
Further, in the individual channel 200, the channel resistance from the nozzle 21 to the second common liquid chamber 102 is −50% or more and +50% or less with respect to the channel resistance from the nozzle 21 to the first common liquid chamber 101. is preferred.
すなわち、ノズル21から第1共通液室101までの流路抵抗とは、第1流路201のノズル21が連通する位置から第2流路202側の部分と、第2流路202と、供給路203との流路抵抗である。また、ノズル21から第2共通液室102までの流路抵抗とは、第1流路201のノズル21が連通する位置から第2共通液室102までの部分の流路抵抗である。そして、個別流路200のノズル21から第2共通液室102までの流路抵抗を、ノズル21から第1共通液室101までの流路抵抗に対して、-50%以上、+50%以下とすることで、ノズル21のインクのメニスカスの位置を管理し易い。例えば、第1共通液室101から第2共通液室102に向かうインクの流れに対して、循環の向きが反転した場合、すなわち、第2共通液室102から第1共通液室101に向かうインクの流れとなった場合であっても、上記の流路抵抗とすることで、ノズル21内のインクのメニスカスの位置が揃い易い。ちなみに、ノズル21から第1共通液室101までの流路抵抗と、ノズル21から第2共通液室102までの流路抵抗とを同じにするのが好適である。これにより、さらにノズル21のインクのメニスカスの位置を揃え易い。
That is, the flow path resistance from the nozzle 21 to the first common liquid chamber 101 includes the portion of the first flow path 201 from the position where the nozzle 21 communicates to the second flow path 202 side, the second flow path 202, and the supply flow resistance. It is the flow path resistance with the path 203 . Further, the channel resistance from the nozzle 21 to the second common liquid chamber 102 is the channel resistance of the portion from the position where the nozzle 21 communicates with the first channel 201 to the second common liquid chamber 102 . Then, the channel resistance from the nozzle 21 to the second common liquid chamber 102 of the individual channel 200 is -50% or more and +50% or less with respect to the channel resistance from the nozzle 21 to the first common liquid chamber 101. By doing so, the position of the ink meniscus of the nozzle 21 can be easily managed. For example, when the direction of circulation is reversed with respect to the flow of ink from the first common liquid chamber 101 to the second common liquid chamber 102, that is, the ink flowing from the second common liquid chamber 102 to the first common liquid chamber 101 Even in the case of a flow of , the position of the meniscus of the ink in the nozzle 21 can be easily aligned by setting the flow path resistance as described above. Incidentally, it is preferable to make the flow path resistance from the nozzle 21 to the first common liquid chamber 101 and the flow path resistance from the nozzle 21 to the second common liquid chamber 102 the same. This makes it easier to align the positions of the ink meniscuses of the nozzles 21 .
以上説明したように、本実施形態の液体噴射ヘッドの一例であるインクジェット式記録ヘッド1では、ノズルプレート20を含み、流路が形成された流路基板と、流路の液体であるインクに圧力変化を生じさせるエネルギー発生素子である圧電アクチュエーター300と、を備え、流路は、第1共通液室101と、第2共通液室102と、第1共通液室101および第2共通液室102に連通して第1共通液室101から第2共通液室102に向かってインクが流れる複数の個別流路200と、を含み、個別流路200は、外部と連通するノズル21と、ノズル21が途中に配置されて、ノズルプレート20のノズル21が開口するノズル面20aの面内方向である第1の方向であるY方向に延設された第1流路201と、第1流路201と接続されY方向以外の第2の方向であるZ方向に延設された第2流路202と、第2流路202と接続されZ方向以外の第3の方向であるY方向に延設された第3流路と、第3流路に配置され圧電アクチュエーター300により圧力変化が生じる圧力室12と、を備え、第1流路201は、ノズル21より第2流路202側に、第1の断面積の部分である第1部分201aと、ノズル21より第2流路202とは反対側に、第1の断面積よりも小さな断面積である第2の断面積の部分である第2部分201bと、を備える。
As described above, the ink jet recording head 1, which is an example of the liquid jet head of the present embodiment, includes the nozzle plate 20, the channel substrate in which the channels are formed, and the pressure applied to the ink, which is the liquid in the channels. and a piezoelectric actuator 300 that is an energy generating element that generates a change. and a plurality of individual channels 200 through which ink flows from the first common liquid chamber 101 toward the second common liquid chamber 102 in communication with the nozzles 21 communicating with the outside, and the nozzles 21 is disposed in the middle and extends in the Y direction, which is the first direction that is the in-plane direction of the nozzle surface 20a of the nozzle plate 20 where the nozzles 21 open, and the first flow path 201 and a second flow path 202 connected to and extending in the Z direction, which is a second direction other than the Y direction, and a second flow path 202 connected to and extending in the Y direction, which is a third direction other than the Z direction. and a pressure chamber 12 that is arranged in the third flow path and causes a pressure change due to a piezoelectric actuator 300. A first portion 201a having a cross-sectional area of 1 and a second cross-sectional area having a smaller cross-sectional area than the first cross-sectional area are provided on the opposite side of the nozzle 21 from the second flow path 202. two portions 201b;
このように、Y方向に延設された第1流路201の途中にノズル21を連通させることで、ノズル21によって乾燥することで増粘したインクを、第1流路201を流れるインクによって下流側の第2共通液室102に流すことができる。したがって、第2流路202とノズルプレート20との角部などのインクが滞留する部分からノズル21を離して配置することができ、ノズル21によって増粘したインクが第2流路202とノズルプレート20との角部に滞留するのを抑制して、増粘したインクや気泡によってノズル21の目詰まりや、ノズル21から吐出されるインク滴の飛翔方向のずれなどの吐出不良が発生するのを抑制することができる。また、ノズル21から侵入した気泡が、第2流路202とノズルプレート20との角部に滞留するのを抑制することができると共に、ノズル21から侵入した気泡が圧力室12側に移動するのを抑制して、インク滴の吐出不良を抑制することができる。
In this way, by connecting the nozzle 21 in the middle of the first flow path 201 extending in the Y direction, the ink that has increased in viscosity due to being dried by the nozzle 21 is moved downstream by the ink flowing through the first flow path 201 . can flow into the second common liquid chamber 102 on the side. Therefore, the nozzles 21 can be arranged away from the corners of the second flow passages 202 and the nozzle plate 20 where ink is stagnant, and the ink thickened by the nozzles 21 can flow through the second flow passages 202 and the nozzle plate. 20, clogging of the nozzles 21 due to thickened ink or air bubbles, and clogging of the nozzles 21. can be suppressed. In addition, it is possible to prevent the air bubbles entering from the nozzle 21 from staying at the corner between the second channel 202 and the nozzle plate 20, and prevent the air bubbles entering from the nozzle 21 from moving to the pressure chamber 12 side. can be suppressed, and ejection failure of ink droplets can be suppressed.
また、ノズル21よりも第2流路側の第1の断面積である第1部分201aを設けることで、圧力室12からノズル21までの圧力損失を低減して、ノズル21から吐出されるインク滴の重量が低下するのを抑制することができる。
In addition, by providing the first portion 201a, which is the first cross-sectional area on the second flow path side of the nozzle 21, the pressure loss from the pressure chamber 12 to the nozzle 21 is reduced, and the ink droplet ejected from the nozzle 21 is reduced. weight reduction can be suppressed.
さらに、ノズル21よりも第2共通液室102側に第2の断面積である第2部分201bを設けることで、第2部分201bを流れるインクの流速を速くすることができ、ノズル21によって増粘したインクや、ノズル21から侵入した気泡を、第2部分201b内を比較的速い流速で流れるインクによって除去することができ、増粘したインクや気泡が上流側に逆流し難い。
Furthermore, by providing the second portion 201b having the second cross-sectional area closer to the second common liquid chamber 102 than the nozzles 21, the flow velocity of the ink flowing through the second portion 201b can be increased. The viscous ink and air bubbles entering from the nozzle 21 can be removed by the ink flowing through the second portion 201b at a relatively high speed, and the thickened ink and air bubbles are less likely to flow back upstream.
また、本実施形態の記録ヘッド1では、第1流路201の断面積は、第2流路202の断面積よりも小さいことが好ましい。すなわち、第1流路201の断面積のうち、小さい第1部分201aの第1の断面積は、第2流路202のインクの流れを横断する断面積よりも小さいことが好ましい。このように、ノズル21を第2流路202よりも断面積の小さな第1流路201の第1部分201aに連通させることで、循環時にノズル21直上の第1流路201を流れるインクの流速を、第2流路202を流れるインクに比べて速くすることができるため、ノズル21によって増粘したインクやノズル21から侵入した気泡を、第1流路201内を流れるインクによって下流側である第2共通液室102側に容易に流すことができる。したがって、増粘したインクや侵入した気泡がノズル21近傍に滞留するのを低減して、インク滴の吐出不良が発生するのを抑制することができる。
Also, in the print head 1 of the present embodiment, the cross-sectional area of the first flow path 201 is preferably smaller than the cross-sectional area of the second flow path 202 . That is, the first cross-sectional area of the smaller first portion 201a of the cross-sectional area of the first flow path 201 is preferably smaller than the cross-sectional area of the second flow path 202 across the ink flow. In this way, by connecting the nozzle 21 to the first portion 201a of the first flow path 201 having a smaller cross-sectional area than the second flow path 202, the flow rate of the ink flowing through the first flow path 201 immediately above the nozzle 21 during circulation is increased. can be made faster than the ink flowing through the second flow path 202 , the ink that has been thickened by the nozzles 21 and the air bubbles that have entered from the nozzles 21 are moved to the downstream side by the ink flowing through the first flow path 201 . It is possible to easily flow to the second common liquid chamber 102 side. Therefore, it is possible to reduce the accumulation of the thickened ink and the invaded air bubbles in the vicinity of the nozzle 21, thereby suppressing the occurrence of defective ejection of ink droplets.
また、本実施形態の記録ヘッド1では、第2の断面積の部分である第2部分201bは、第1の断面積の部分である第1部分201aに対して、ノズル21が開口するノズル面20aの垂線方向であるZ方向の高さを絞ることで、第1部分201aよりも小さな断面積で形成されている。このように第2部分201bを、ノズル21の並設方向であるX方向ではなく、Z方向の高さを絞って形成することで、第1部分201aをX方向に幅広に形成することなく、第1流路201をX方向に高密度に配置することができると共に、X方向で隣接する第1流路201の間の壁の剛性を向上して、流路内のインクの圧力によって壁が変形することによるインク滴の吐出特性にばらつきが生じるのを抑制することができる。つまり、インク滴を吐出するノズル21の両側のノズル21からインク滴を同時に吐出する場合に、隣接する第1流路201の間の壁には両側から同じタイミングで圧力が印加される。この場合には、壁の剛性にかかわらず壁の両側から圧力が印加されるため、壁は変形し難い。これに対して、インク滴を吐出するノズル21の両側のノズル21からインク滴を吐出しない場合には、隣接する第1流路201の間の壁には片側のみに圧力が印加される。このとき、壁の剛性が低いと、壁が変形して圧力変動が吸収され、インク滴の吐出特性が低下する。このため、複数のノズル21の何れかからインク滴を吐出させるかの条件の違いによって、インク滴の吐出特性にばらつきが生じてしまう。本実施形態では、第1流路201の第2部分201bは、第1部分201aに対してX方向の幅を変更することなく、Z方向の高さを絞ることで形成しているため、X方向で隣接する第2部分201bの間の壁の剛性が低下するのを抑制することができるため、インク滴の吐出特性にばらつきが生じるのを抑制することができる。
In addition, in the recording head 1 of the present embodiment, the second portion 201b, which is the portion having the second cross-sectional area, has a nozzle surface through which the nozzles 21 open, with respect to the first portion 201a, which is the portion having the first cross-sectional area. By reducing the height in the Z direction, which is the direction perpendicular to 20a, the cross-sectional area is smaller than that of the first portion 201a. In this way, the second portion 201b is formed with a reduced height in the Z direction rather than the X direction, which is the direction in which the nozzles 21 are arranged side by side. The first channels 201 can be densely arranged in the X direction, and the rigidity of the walls between the first channels 201 adjacent in the X direction can be improved so that the walls can be bent by the pressure of the ink in the channels. It is possible to suppress variations in ejection characteristics of ink droplets due to deformation. That is, when ink droplets are simultaneously ejected from the nozzles 21 on both sides of the nozzles 21 that eject ink droplets, pressure is applied to the wall between the adjacent first flow paths 201 from both sides at the same timing. In this case, pressure is applied from both sides of the wall regardless of the rigidity of the wall, so the wall is difficult to deform. On the other hand, when ink droplets are not ejected from the nozzles 21 on both sides of the nozzles 21 that eject ink droplets, pressure is applied to only one side of the wall between the adjacent first flow paths 201 . At this time, if the rigidity of the wall is low, the wall deforms and absorbs pressure fluctuations, deteriorating the ejection characteristics of the ink droplets. Therefore, the ejection characteristics of the ink droplets vary due to the difference in the conditions for ejecting the ink droplets from any of the plurality of nozzles 21 . In the present embodiment, the second portion 201b of the first flow path 201 is formed by reducing the height in the Z direction without changing the width in the X direction with respect to the first portion 201a. Since it is possible to suppress the deterioration of the rigidity of the wall between the second portions 201b adjacent in the direction, it is possible to suppress the occurrence of variations in ink droplet ejection characteristics.
また、本実施形態の記録ヘッド1では、個別流路200において、ノズル21よりも上流側の流路抵抗に対して、下流側の流路抵抗は-50%以上、+50%以下であることが好ましい。このように個別流路200のノズル21よりも上流側の流路抵抗に対して下流側の流路抵抗を-50%以上、+50%以下とすることで、個別流路200を流れるインクの向きに関わらずノズル21のインクのメニスカスの位置を管理し易い。
In addition, in the recording head 1 of the present embodiment, in the individual flow path 200, the flow path resistance on the downstream side of the nozzle 21 is −50% or more and +50% or less with respect to the flow path resistance on the upstream side. preferable. In this way, the flow path resistance on the downstream side of the nozzle 21 of the individual flow path 200 is -50% or more and +50% or less with respect to the flow path resistance on the upstream side, so that the direction of ink flowing through the individual flow path 200 Regardless, it is easy to manage the position of the ink meniscus of the nozzle 21 .
なお、本実施形態では、第1流路201のZ方向の高さであって、ノズル21とは反対側の一方の高さを絞ることで、第1部分201aを形成すると共に、第1部分201aと第2部分201bとのZ方向の高さが異なる部分にZ方向に沿った面となる段差面が形成されるようにしたが、特にこれに限定されない。ここで、本実施形態の第1流路201の変形例を図4に示す。なお、図4は、本発明の実施形態1に係る第1流路の変形例を示す要部を拡大した断面図であって、図1のA-A′線に準じた要部断面図である。
In this embodiment, the height of the first flow path 201 in the Z direction and the height of one side opposite to the nozzle 21 are narrowed to form the first portion 201a and the first portion 201a. Although the step surface along the Z direction is formed in the portion where the height in the Z direction is different between the 201a and the second portion 201b, the present invention is not particularly limited to this. FIG. 4 shows a modified example of the first channel 201 of this embodiment. 4 is an enlarged cross-sectional view of a main portion showing a modification of the first flow path according to Embodiment 1 of the present invention, and is a cross-sectional view of the main portion according to line AA' of FIG. be.
図4に示すように、第2部分201bは、第1部分201aに比べてZ方向のノズル21とは反対側の天井を絞ることで形成されている。また、第1部分201aと第2部分201bとの高さを絞った接続部分は、ノズル面20aの垂線方向に対して傾斜した傾斜面201cとなっている。すなわち、Y方向において第1部分201aから第2部分201bに向かってZ方向の高さが徐々に低くなるように、天井に傾斜面201cが形成されている。
As shown in FIG. 4, the second portion 201b is formed by narrowing the ceiling on the opposite side of the nozzle 21 in the Z direction compared to the first portion 201a. Further, the connecting portion where the height of the first portion 201a and the second portion 201b is reduced forms an inclined surface 201c inclined with respect to the direction perpendicular to the nozzle surface 20a. That is, the inclined surface 201c is formed on the ceiling such that the height in the Z direction gradually decreases from the first portion 201a toward the second portion 201b in the Y direction.
このように、第1部分201aと第2部分201bとの接続部分の天井に傾斜面201cを設けることで、第2部分201bからの気泡210が浮力によって天井付近に上昇しても、第1流路201を流れるインクによって傾斜面201cに沿って下流側に移動することができ、ノズル21近傍に気泡210が滞留するのを抑制することができる。ちなみに、上述した図3に示す構成では、第1部分201aと第2部分201bとを接続する天井部分には、Z方向に沿った面を有する段差が設けられているため、気泡が浮力によって天井側に移動し、段差に引っかかることで下流側に流れない虞がある。
Thus, by providing the inclined surface 201c on the ceiling of the connecting portion between the first portion 201a and the second portion 201b, even if the air bubbles 210 from the second portion 201b rise to the vicinity of the ceiling due to buoyancy, the first flow The ink flowing through the path 201 can move downstream along the inclined surface 201c, and the accumulation of the bubbles 210 in the vicinity of the nozzle 21 can be suppressed. Incidentally, in the configuration shown in FIG. 3 described above, the ceiling portion connecting the first portion 201a and the second portion 201b is provided with a step having a surface along the Z direction. There is a risk that it may move to the side and be caught in a step, preventing it from flowing downstream.
また、第2部分201bは、Z方向においてノズル21とは反対側の天井を絞ることで形成するようにしたが、特にこれに限定されない。ここで、第1流路201の変形例を図5に示す。なお、図5は、本発明の実施形態1に係る第1流路の変形例を示す要部を拡大した断面図であって、図1のA-A′線に準じた要部断面図である。
Also, the second portion 201b is formed by narrowing the ceiling on the opposite side of the nozzle 21 in the Z direction, but the present invention is not particularly limited to this. Here, FIG. 5 shows a modified example of the first channel 201 . 5 is an enlarged cross-sectional view of a main portion showing a modification of the first flow path according to Embodiment 1 of the present invention, and is a cross-sectional view of the main portion according to line AA' of FIG. be.
図5に示すように、第1流路201の第1部分201aは、ノズル面20aの垂線方向であって、ノズル21側の底面を絞ることで形成されている。すなわち、第1部分201aと第2部分201bとの接続部分の天井部分は、面一となっている。このような第1流路201では、ノズル21から侵入した気泡が浮力によって-Z方向に移動しても、第1部分201aと第2部分201bとの接続部分に気泡が滞留するのを抑制して、ノズル21近傍の気泡の滞留による吐出不良を抑制することができる。
As shown in FIG. 5, the first portion 201a of the first flow path 201 is formed by narrowing the bottom surface on the nozzle 21 side in the direction perpendicular to the nozzle surface 20a. That is, the ceiling portion of the connecting portion between the first portion 201a and the second portion 201b is flush with each other. In such a first flow path 201, even if bubbles entering from the nozzle 21 move in the -Z direction due to buoyancy, the bubbles are prevented from staying at the connecting portion between the first portion 201a and the second portion 201b. Therefore, it is possible to suppress ejection failure due to retention of air bubbles in the vicinity of the nozzle 21 .
また、本実施形態では、ノズルプレート20とコンプライアンス基板49とを別体で設けた構成としたが、特にこれに限定されない。例えば、ノズルプレート20を第1共通液室101の開口を覆う大きさで設け、ノズルプレート20の一部にコンプライアンス部494を設けるようにしてもよい。このようなコンプライアンス部494が設けられたノズルプレート20は、ポリイミド等の樹脂フィルムや、ステンレス鋼等の金属材料で製造することができる。
Also, in the present embodiment, the nozzle plate 20 and the compliance substrate 49 are provided separately, but the present invention is not particularly limited to this. For example, the nozzle plate 20 may be provided with a size that covers the opening of the first common liquid chamber 101 and the compliance portion 494 may be provided on a part of the nozzle plate 20 . The nozzle plate 20 provided with such a compliance portion 494 can be manufactured from a resin film such as polyimide or a metal material such as stainless steel.
(実施形態2)
図6は、本発明の実施形態2に係る液体噴射ヘッドの一例であるインクジェット式記録ヘッドの断面図であって、図1のA-A′線に準じた断面図である。図7は、図6のB-B′線の要部断面図である。なお、上述した実施形態と同様の部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
(Embodiment 2)
FIG. 6 is a cross-sectional view of an ink jet recording head, which is an example of a liquid jet head according to Embodiment 2 of the present invention, and is a cross-sectional view according to line AA' in FIG. FIG. 7 is a cross-sectional view of the essential part taken along line BB' of FIG. In addition, the same code|symbol is attached|subjected to the member similar to embodiment mentioned above, and the overlapping description is abbreviate|omitted.
図6及び図7に示すように、第1流路201は、ノズル21よりも第2流路202側に第1の断面積を有する第1部分201aと、ノズル21よりも第2共通液室102側に第1の断面積よりも小さな第2の断面積を有する第2部分201bと、を有する。
As shown in FIGS. 6 and 7, the first flow path 201 includes a first portion 201a having a first cross-sectional area on the second flow path 202 side of the nozzle 21, and a second common liquid chamber 201 of the nozzle 21. and a second portion 201b having a second cross-sectional area smaller than the first cross-sectional area on the 102 side.
図7に示すように、第2部分201bは、第1部分201aに対して、ノズル21の並設方向であるX方向の幅を絞ることで形成されている。すなわち、第2部分201bのX方向の幅w2は、第1部分201aのX方向の幅w1よりも狭い。また、本実施形態では、第2部分201bのX方向の幅は、第1部分201aをX方向の両側から絞ることで形成されている。
As shown in FIG. 7, the second portion 201b is formed by narrowing the width of the first portion 201a in the X direction, which is the direction in which the nozzles 21 are arranged. That is, the width w2 of the second portion 201b in the X direction is narrower than the width w1 of the first portion 201a in the X direction. Further, in the present embodiment, the width in the X direction of the second portion 201b is formed by narrowing the first portion 201a from both sides in the X direction.
なお、第1部分201aと第2部分201bとは、Z方向の高さが同じ高さで設けられている。
The first portion 201a and the second portion 201b are provided at the same height in the Z direction.
以上説明したように、本実施形態の液体噴射ヘッドの一例であるインクジェット式記録ヘッド1では、ノズルプレート20を含み、流路が形成された流路基板と、流路の液体であるインクに圧力変化を生じさせるエネルギー発生素子である圧電アクチュエーター300と、を備え、流路は、第1共通液室101と、第2共通液室102と、第1共通液室101および第2共通液室102に連通して第1共通液室101から第2共通液室102に向かってインクが流れる複数の個別流路200と、を含み、個別流路200は、外部と連通するノズル21と、ノズル21が途中に配置されて、ノズルプレート20のノズル21が開口するノズル面20aの面内方向である第1の方向であるY方向に延設された第1流路201と、第1流路201と接続されY方向以外の第2の方向であるZ方向に延設された第2流路202と、第2流路202と接続されZ方向以外の第3の方向であるY方向に延設された第3流路と、第3流路に配置され圧電アクチュエーター300により圧力変化が生じる圧力室12と、を備え、第1流路201は、ノズル21より第2流路202側に、第1の断面積の部分である第1部分201aと、ノズル21より第2流路202とは反対側に、第1の断面積よりも小さな断面積である第2の断面積の部分である第2部分201bと、を備える。
As described above, the ink jet recording head 1, which is an example of the liquid jet head of the present embodiment, includes the nozzle plate 20, the channel substrate in which the channels are formed, and the pressure applied to the ink, which is the liquid in the channels. and a piezoelectric actuator 300 that is an energy generating element that generates a change. and a plurality of individual channels 200 through which ink flows from the first common liquid chamber 101 toward the second common liquid chamber 102 in communication with the nozzles 21 communicating with the outside, and the nozzles 21 is disposed in the middle and extends in the Y direction, which is the first direction that is the in-plane direction of the nozzle surface 20a of the nozzle plate 20 where the nozzles 21 open, and the first flow path 201 and a second flow path 202 connected to and extending in the Z direction, which is a second direction other than the Y direction, and a second flow path 202 connected to and extending in the Y direction, which is a third direction other than the Z direction. and a pressure chamber 12 that is arranged in the third flow path and causes a pressure change due to a piezoelectric actuator 300. A first portion 201a having a cross-sectional area of 1 and a second cross-sectional area having a smaller cross-sectional area than the first cross-sectional area are provided on the opposite side of the nozzle 21 from the second flow path 202. two portions 201b;
このように、Y方向に延設された第1流路201の途中にノズル21を連通させることで、ノズル21によって乾燥することで増粘したインクを、第1流路201を流れるインクによって下流側の第2共通液室102に流すことができる。したがって、第2流路202とノズルプレート20との角部などのインクが滞留する部分からノズル21を離して配置することができ、ノズル21によって増粘したインクが第2流路202とノズルプレート20との角部に滞留するのを抑制して、増粘したインクや気泡によってノズル21の目詰まりや、ノズル21から吐出されるインク滴の飛翔方向のずれなどの吐出不良が発生するのを抑制することができる。また、ノズル21から侵入した気泡が、第2流路202とノズルプレート20との角部に滞留するのを抑制することができると共に、ノズル21から侵入した気泡が圧力室12側に移動するのを抑制して、インク滴の吐出不良を抑制することができる。
In this way, by connecting the nozzle 21 in the middle of the first flow path 201 extending in the Y direction, the ink that has increased in viscosity due to being dried by the nozzle 21 is moved downstream by the ink flowing through the first flow path 201 . can flow into the second common liquid chamber 102 on the side. Therefore, the nozzles 21 can be arranged away from the corners of the second flow passages 202 and the nozzle plate 20 where ink is stagnant, and the ink thickened by the nozzles 21 can flow through the second flow passages 202 and the nozzle plate. 20, clogging of the nozzles 21 due to thickened ink or air bubbles, and clogging of the nozzles 21. can be suppressed. In addition, it is possible to prevent the air bubbles entering from the nozzle 21 from staying at the corner between the second channel 202 and the nozzle plate 20, and prevent the air bubbles entering from the nozzle 21 from moving to the pressure chamber 12 side. can be suppressed, and ejection failure of ink droplets can be suppressed.
また、ノズル21よりも第2流路側の第1の断面積である第1部分201aを設けることで、圧力室12からノズル21までの圧力損失を低減して、ノズル21から吐出されるインク滴の重量が低下するのを抑制することができる。
In addition, by providing the first portion 201a, which is the first cross-sectional area on the second flow path side of the nozzle 21, the pressure loss from the pressure chamber 12 to the nozzle 21 is reduced, and the ink droplet ejected from the nozzle 21 is reduced. weight reduction can be suppressed.
さらに、ノズル21よりも第2共通液室102側に第2の断面積である第2部分201bを設けることで、第2部分201bを流れるインクの流速を速くすることができ、ノズル21によって増粘したインクや、ノズル21から侵入した気泡を、第2部分201b内を比較的速い流速で流れるインクによって除去することができ、増粘したインクや気泡が上流側に逆流し難い。
Furthermore, by providing the second portion 201b having the second cross-sectional area closer to the second common liquid chamber 102 than the nozzles 21, the flow velocity of the ink flowing through the second portion 201b can be increased. The viscous ink and air bubbles entering from the nozzle 21 can be removed by the ink flowing through the second portion 201b at a relatively high speed, and the thickened ink and air bubbles are less likely to flow back upstream.
また、本実施形態の記録ヘッド1では、第2の断面積の部分である第2部分201bは、第1の断面積の部分である第1部分201aに対して、ノズル21の並設方向であるX方向の幅を絞ることで、第1部分201aの第1の断面積よりも小さな断面積で形成されている。このように、X方向の幅を絞ることで、第2部分201bを設けることで、第1部分201aがZ方向に高くなるのを抑制することができる。したがって、連通板15のZ方向の厚さを比較的薄くすることができる。これにより、第2流路202の流路長を比較的短くして、圧力室12からノズル21までの圧力損失を低減して、ノズル21から吐出されるインク滴の重量が低下するのを抑制することができる。
In addition, in the recording head 1 of the present embodiment, the second portion 201b, which is the portion having the second cross-sectional area, is arranged in the direction in which the nozzles 21 are arranged with respect to the first portion 201a, which is the portion having the first cross-sectional area. By narrowing the width in a certain X direction, the first portion 201a is formed with a smaller cross-sectional area than the first cross-sectional area. Thus, by reducing the width in the X direction and providing the second portion 201b, it is possible to suppress the height of the first portion 201a in the Z direction. Therefore, the thickness of the communication plate 15 in the Z direction can be made relatively thin. As a result, the passage length of the second passage 202 is made relatively short, the pressure loss from the pressure chamber 12 to the nozzle 21 is reduced, and the weight of the ink droplet ejected from the nozzle 21 is suppressed. can do.
また、第2部分201bをX方向の幅を絞ることで、第1部分201aと第2部分201bとの接続部分には、Z方向においてノズル21とは反対側の天井に段差が形成されない。したがって、気泡が段差によってノズル21近傍に滞留するのを抑制して、気泡による吐出不良が生じるのを抑制することができる。
Further, by narrowing the width of the second portion 201b in the X direction, no step is formed on the ceiling on the opposite side of the nozzle 21 in the Z direction at the connecting portion between the first portion 201a and the second portion 201b. Therefore, it is possible to suppress the accumulation of air bubbles in the vicinity of the nozzle 21 due to the difference in level, thereby suppressing the occurrence of ejection failure due to the air bubbles.
なお、本実施形態では、第2部分201bは、第1部分201aのX方向の幅を両側から絞ることで形成するようにしたが、特にこれに限定されず、X方向の幅を片側から絞ることで形成してもよい。ここで連通板15として、表面の面方位が(100)面に優先配向したシリコン単結晶基板を用いた場合の、第1流路201について図8を参照して説明する。なお、図8は、第1流路の変形例を示す断面図であって、図6のB-B′線に準じた断面図である。
In the present embodiment, the second portion 201b is formed by narrowing the width in the X direction of the first portion 201a from both sides. can be formed by Here, the first channel 201 in the case of using a silicon single crystal substrate whose surface orientation is preferentially oriented in the (100) plane as the communication plate 15 will be described with reference to FIG. 8 is a cross-sectional view showing a modified example of the first flow path, and is a cross-sectional view according to line BB' of FIG.
図8に示すように、連通板15は、表面の面方位が(110)面に優先配向したシリコン単結晶基板からなる。そして、第1流路201の第1部分201aと第2部分201bとは、連通板15をアルカリ溶液を用いた異方性エッチング(ウェットエッチングとも称する)することで高精度に形成することができる。
As shown in FIG. 8, the communication plate 15 is made of a silicon single crystal substrate whose surface orientation is preferentially oriented to the (110) plane. The first portion 201a and the second portion 201b of the first channel 201 can be formed with high accuracy by anisotropically etching (also referred to as wet etching) the communicating plate 15 using an alkaline solution. .
ここで、異方性エッチングは、シリコン単結晶基板のエッチングレートの違いを利用して行われる。すなわち、表面の面方位が(110)面のシリコン単結晶基板は、(110)面のエッチングレートと比較して(111)面のエッチングレートが約1/180であるという性質を利用して行われる。すなわち、表面の面方位が(110)面に優先配向したシリコン単結晶基板を水酸化カリウム水溶液(KOH)や、水酸化テトラメチルアンモニウム(TMAH)等のアルカリ溶液に浸漬すると、徐々に浸食されて(110)面に垂直な第1の(111)面と、この第1の(111)面と70.53度の角度をなし、且つ(110)面と37.5度の角度をなす第2の(111)面とが出現する。かかる異方性エッチングにより、二つの平行する面である第1の(111)面と、二つの平行する面である第2の(111)面とで形成される平行四辺形を基本として精密加工を行うことができる。本実施形態では、第1流路201の第1部分201aと第2部分201bとの接続部分において、鋭角となる角部が形成されないように、第1部分201aのX方向の幅の片側から絞ることで第2部分201bが形成されている。すなわち、第2部分201bは、X方向から平面視した際に、第1部分201aと重なるように形成されていない。これにより、第1部分201aと第2部分201bとの接続部分には、鈍角となる角部が形成されることとなり、気泡210が第1部分201aと第2部分201bとの角部に引っかかるのを抑制して、第1部分201a内に気泡210が滞留するのを抑制して、気泡の排出性を向上することができる。これに対して、例えば、図9に示すように、第1部分201aと第2部分201bとの接続部分に鋭角となる角部が形成されている場合、第1部分201aから気泡210が鋭角となる角部を越えて第2部分201bに移動することが困難となる。したがって、ノズル21近傍に気泡210が滞留し、気泡210によってインク滴の吐出不良が生じる虞がある。
Here, anisotropic etching is performed using the difference in etching rate of the silicon single crystal substrate. That is, the etching rate of the (111) plane of a silicon single crystal substrate having a surface orientation of the (110) plane is about 1/180 of that of the (110) plane. will be That is, when a silicon single crystal substrate whose surface orientation is preferentially oriented to the (110) plane is immersed in an aqueous potassium hydroxide solution (KOH) or an alkaline solution such as tetramethylammonium hydroxide (TMAH), it is gradually corroded. A first (111) plane perpendicular to the (110) plane and a second plane forming an angle of 70.53 degrees with the first (111) plane and an angle of 37.5 degrees with the (110) plane The (111) plane of appears. By such anisotropic etching, precision processing is performed based on a parallelogram formed by a first (111) plane that is two parallel planes and a second (111) plane that is two parallel planes. It can be performed. In this embodiment, the width of the first portion 201a in the X direction is narrowed from one side so that an acute corner is not formed at the connection portion between the first portion 201a and the second portion 201b of the first flow path 201. Thus, the second portion 201b is formed. That is, the second portion 201b is not formed so as to overlap the first portion 201a when viewed from the X direction. As a result, an obtuse corner is formed at the connecting portion between the first portion 201a and the second portion 201b, and the bubble 210 is prevented from being caught in the corner between the first portion 201a and the second portion 201b. can be suppressed, the air bubbles 210 can be prevented from remaining in the first portion 201a, and the air bubble dischargeability can be improved. On the other hand, for example, as shown in FIG. 9, when an acute-angled corner is formed at the connecting portion between the first portion 201a and the second portion 201b, the air bubble 210 extends from the first portion 201a at an acute angle. It becomes difficult to move to the second portion 201b across the corner. Therefore, the air bubbles 210 remain in the vicinity of the nozzle 21, and the air bubbles 210 may cause ejection failure of the ink droplets.
(実施形態3)
図10は、本発明の実施形態3に係る記録ヘッドの一例であるインクジェット式記録ヘッドの平面図である。図11は、図10のC-C′線断面図である。図12は、図10のD-D′線断面図である。図13は、実施形態3に係る流路構成を模式的に示す図である。なお、上述した実施形態と同様の部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
(Embodiment 3)
FIG. 10 is a plan view of an ink jet recording head, which is an example of a recording head according to Embodiment 3 of the present invention. 11 is a cross-sectional view taken along the line CC' of FIG. 10. FIG. 12 is a cross-sectional view taken along line DD' of FIG. FIG. 13 is a diagram schematically showing a flow path configuration according to Embodiment 3. FIG. In addition, the same code|symbol is attached|subjected to the member similar to embodiment mentioned above, and the overlapping description is abbreviate|omitted.
図11及び図12に示すように、流路基板である流路形成基板10、連通板15、ノズルプレート20、コンプライアンス基板49、ケース部材40等には、第1共通液室101と、第2共通液室102と、第1共通液室101からのインクを第2共通液室102に流す複数の個別流路200と、が設けられている。
As shown in FIGS. 11 and 12, a first common liquid chamber 101 and a second common liquid chamber 101 and a second A common liquid chamber 102 and a plurality of individual flow paths 200 for flowing ink from the first common liquid chamber 101 to the second common liquid chamber 102 are provided.
流路形成基板10には、圧力室12がX方向に並設された列が、Y方向に2列並んで設けられている。また、2列の圧力室12において、一方の列の圧力室12を第1圧力室12Aと称し、他方の列の圧力室12を第2圧力室12Bと称する。第1圧力室12Aと第2圧力室12Bとは、X方向からの平面視において互いに重ならない位置に配置されている。また、第1圧力室12Aと第2圧力室12Bとは、X方向にずらした、いわゆる千鳥配置となっている。本実施形態では、第1圧力室12AがX方向に並設された列と、第2圧力室12BがX方向に並設された列とは、X方向に互いに半ピッチずれた位置に配置されている。なお、第1圧力室12Aの一部と第2圧力室12Bの一部とが、第1の方向Xからの平面視において、互いに重なる位置に配置されていてもよい。
Two rows in which the pressure chambers 12 are arranged side by side in the X direction are provided in the flow path forming substrate 10 in the Y direction. Among the two rows of pressure chambers 12, one row of pressure chambers 12 is referred to as a first pressure chamber 12A, and the other row of pressure chambers 12 is referred to as a second pressure chamber 12B. The first pressure chamber 12A and the second pressure chamber 12B are arranged at positions that do not overlap each other in a plan view from the X direction. Also, the first pressure chambers 12A and the second pressure chambers 12B are arranged in a so-called zigzag arrangement that is shifted in the X direction. In this embodiment, the row in which the first pressure chambers 12A are arranged side by side in the X direction and the row in which the second pressure chambers 12B are arranged side by side in the X direction are arranged at positions shifted by half a pitch in the X direction. ing. Note that a portion of the first pressure chamber 12A and a portion of the second pressure chamber 12B may be arranged at positions that overlap each other in plan view from the first direction X.
また、本実施形態では、第1圧力室12Aに連通するノズル21を第1ノズル21Aと称し、第2圧力室12Bに連通するノズル21を第2ノズル21Bと称する。本実施形態では、図10に示すように、ノズル列22は、第1ノズル21Aと第2ノズル21BとがX方向に交互に配置されている。また、本実施形態では、第1ノズル21Aと第2ノズル21Bとは、Y方向において同じ位置に配置されている。すなわち、ノズル21は、X方向に沿った直線上に配置されている。なお、第1ノズル21Aと第2ノズル21Bとが、第2の方向Yで同じ位置とならないように配置されていてもよい。すなわち、第1ノズル21Aが並設されたノズル列と、第2ノズル21Bが並設されたノズル列との2列のノズル列が設けられていてもよい。
Further, in this embodiment, the nozzle 21 communicating with the first pressure chamber 12A is referred to as the first nozzle 21A, and the nozzle 21 communicating with the second pressure chamber 12B is referred to as the second nozzle 21B. In this embodiment, as shown in FIG. 10, in the nozzle row 22, the first nozzles 21A and the second nozzles 21B are alternately arranged in the X direction. Further, in this embodiment, the first nozzle 21A and the second nozzle 21B are arranged at the same position in the Y direction. That is, the nozzles 21 are arranged on a straight line along the X direction. Note that the first nozzle 21A and the second nozzle 21B may be arranged so as not to be at the same position in the second direction Y. In other words, two nozzle rows may be provided: one nozzle row in which the first nozzles 21A are arranged side by side, and another nozzle row in which the second nozzles 21B are arranged side by side.
また、図11及び図12に示すように、連通板15には、第1共通液室101を構成する第1連通部16と、第2共通液室102を構成する第4連通部19とが設けられている。
11 and 12, the communication plate 15 has a first communication portion 16 forming the first common liquid chamber 101 and a fourth communication portion 19 forming the second common liquid chamber 102. is provided.
第1連通部16は、上述した実施形態1と同様であるため重複する説明は省略する。
The first communication portion 16 is the same as that of the first embodiment described above, so redundant description will be omitted.
第4連通部19は、Z方向において、ケース部材40の第2液室部42に重なる位置に設けられており、連通板15の+Z側の面及び-Z側の面の両方に開口して、すなわち、連通板15をZ方向に貫通して設けられている。第4連通部19は、-Z側において第2液室部42と連通することで第2共通液室102を構成する。すなわち、第2共通液室102は、ケース部材40の第2液室部42と連通板15の第4連通部19とによって構成されている。また、第4連通部19は、+Z側において第2圧力室12BにZ方向で重なる位置までY方向に延設されている。
The fourth communicating portion 19 is provided at a position overlapping the second liquid chamber portion 42 of the case member 40 in the Z direction, and is open to both the +Z side surface and the -Z side surface of the communicating plate 15. That is, it is provided so as to pass through the communication plate 15 in the Z direction. The fourth communicating portion 19 constitutes the second common liquid chamber 102 by communicating with the second liquid chamber portion 42 on the -Z side. That is, the second common liquid chamber 102 is composed of the second liquid chamber portion 42 of the case member 40 and the fourth communication portion 19 of the communication plate 15 . Further, the fourth communication portion 19 extends in the Y direction to a position overlapping the second pressure chamber 12B in the +Z direction in the Z direction.
また、第2共通液室102の+Z側の開口する面には、コンプライアンス基板49が設けられており、第2共通液室102の壁面の一部はコンプライアンス部494となっている。本実施形態では、第1共通液室101に設けられたコンプライアンス部494を第1コンプライアンス部494Aと称し、第2共通液室102に設けられたコンプライアンス部494を第2コンプライアンス部494Bと称する。このように第1共通液室101と第2共通液室102とのそれぞれの壁面の一部にコンプライアンス部494を設けることで、第1共通液室101及び第2共通液室102内のインクの圧力変動をコンプライアンス部494が変形することによって吸収することができる。
A compliance substrate 49 is provided on the +Z side opening surface of the second common liquid chamber 102 , and a portion of the wall surface of the second common liquid chamber 102 serves as a compliance portion 494 . In this embodiment, the compliance portion 494 provided in the first common liquid chamber 101 is called a first compliance portion 494A, and the compliance portion 494 provided in the second common liquid chamber 102 is called a second compliance portion 494B. By providing the compliance portion 494 on a part of the wall surface of each of the first common liquid chamber 101 and the second common liquid chamber 102 in this manner, the ink in the first common liquid chamber 101 and the second common liquid chamber 102 is Pressure fluctuations can be absorbed by deformation of the compliance portion 494 .
ちなみに、第2コンプライアンス部494Bを設けずに第1コンプライアンス部494Aのみを設けた場合、圧力室12とノズル21が設けられた個別流路においてインク滴を吐出させた際の圧力変動が、第2共通液室102を介して他の個別流路に伝わり、他の個別流路から吐出されるインク滴の吐出特性が安定せず、複数のノズル21から吐出されるインク滴の吐出特性にばらつきが生じてしまう虞がある。同様に、第1コンプライアンス部494Aを設けずに、第2コンプライアンス部494Bのみを設けた場合、第1共通液室101を介して個別流路の圧力変動が伝わり、インク滴の吐出特性にばらつきが生じてしまう虞がある。本実施形態では、第1共通液室101及び第2共通液室102の両方にコンプライアンス部を設けることで、個別流路の圧力変動が第1共通液室101及び第2共通液室102を介して他の個別流路に伝わり難く、インク滴の吐出特性にばらつきが生じるのを抑制することができる。
Incidentally, when only the first compliance section 494A is provided without providing the second compliance section 494B, the pressure fluctuation when ink droplets are ejected in the individual flow path provided with the pressure chamber 12 and the nozzle 21 is the second The ejection characteristics of the ink droplets that are transmitted to the other individual channels via the common liquid chamber 102 and ejected from the other individual channels are not stable, and the ejection characteristics of the ink droplets that are ejected from the plurality of nozzles 21 vary. There is a risk that it will occur. Similarly, when only the second compliance portion 494B is provided without providing the first compliance portion 494A, pressure fluctuations in the individual flow paths are transmitted through the first common liquid chamber 101, and the ink droplet ejection characteristics vary. There is a risk that it will occur. In the present embodiment, both the first common liquid chamber 101 and the second common liquid chamber 102 are provided with compliance portions, so that pressure fluctuations in the individual flow paths are transmitted through the first common liquid chamber 101 and the second common liquid chamber 102 Therefore, it is possible to suppress the occurrence of variations in the ejection characteristics of ink droplets.
また、第2コンプライアンス部494Bを設けずに、第1コンプライアンス部494Aのみを設けた場合、少数のノズル21からインク滴を吐出させた場合には、第1コンプライアンス部494Aの変形によって圧力室12へのインクの供給が十分に間に合うものの、多数のノズル21から同時にインク滴を吐出させた際に第1コンプライアンス部494Aの変形だけでは圧力室12へのインクの供給が十分に行われず、同時に吐出するノズル21の数によってインク滴の吐出特性、特にインク滴の重量にばらつきが生じてしまう虞がある。本実施形態では、第1コンプライアンス部494Aと第2コンプライアンス部494Bとの両方を設けることで、同時にインク滴を吐出するノズル21の数によって圧力室12へのインクの供給不足が生じるのを抑制して、インク滴の吐出特性にばらつきが生じるのを抑制することができる。
Further, when only the first compliance portion 494A is provided without providing the second compliance portion 494B, when ink droplets are ejected from a small number of nozzles 21, the deformation of the first compliance portion 494A causes the ink droplets to flow into the pressure chamber 12. However, when ink droplets are simultaneously ejected from a large number of nozzles 21, the deformation of the first compliance portion 494A alone does not sufficiently supply the ink to the pressure chamber 12, and the ink is ejected at the same time. Depending on the number of nozzles 21, the ejection characteristics of ink droplets, particularly the weight of ink droplets, may vary. In this embodiment, by providing both the first compliance section 494A and the second compliance section 494B, it is possible to suppress the shortage of ink supply to the pressure chamber 12 due to the number of nozzles 21 that simultaneously eject ink droplets. Therefore, it is possible to suppress the occurrence of variations in the ejection characteristics of the ink droplets.
また、このように第1共通液室101及び第2共通液室102の両方にコンプライアンス部494を設ける場合、本実施形態では、第1共通液室101及び第2共通液室102をノズル21が開口するZ2側に開口するように設けることで、ノズルプレート20とコンプライアンス部494とは、ノズル面20aの垂線方向であるZ方向において圧力室12及びノズル21を有する個別流路200に対して同じ側であるZ2側に配置されている。このように、コンプライアンス部494を個別流路200に対してノズル21と同じ側に配置することで、ノズル21が設けられていない領域にコンプライアンス部494を設けることができ、コンプライアンス部494を比較的広い面積で設けることができる。また、コンプライアンス部494とノズル21とを個別流路200に対して同じ側に配置することで、コンプライアンス部494を個別流路200に近い位置に配置して、個別流路200内のインクの圧力変動をコンプライアンス部494によって効果的に吸収させることができる。
In addition, when the compliance portion 494 is provided in both the first common liquid chamber 101 and the second common liquid chamber 102 in this way, in the present embodiment, the nozzle 21 is positioned between the first common liquid chamber 101 and the second common liquid chamber 102. Since the nozzle plate 20 and the compliance portion 494 are provided so as to open on the Z2 side, the nozzle plate 20 and the compliance portion 494 are arranged in the same direction with respect to the individual flow paths 200 having the pressure chambers 12 and the nozzles 21 in the Z direction, which is the direction perpendicular to the nozzle surface 20a. It is arranged on the Z2 side, which is the side. In this way, by arranging the compliance portion 494 on the same side as the nozzle 21 with respect to the individual channel 200, the compliance portion 494 can be provided in a region where the nozzle 21 is not provided, and the compliance portion 494 can be relatively It can be provided over a large area. Further, by arranging the compliance portion 494 and the nozzle 21 on the same side with respect to the individual channel 200, the compliance portion 494 is arranged at a position close to the individual channel 200, and the pressure of the ink in the individual channel 200 is reduced. Fluctuations can be effectively absorbed by the compliance section 494 .
なお、コンプライアンス部494の位置は、特にこれに限定されず、Z方向において個別流路200に対してノズル21とは反対側に配置するようにしてもよい。すなわち、コンプライアンス部494をケース部材40のZ1側の面や、ケース部材40及び連通板15の側面等に設けることも可能である。ただし、上述のように、コンプライアンス部494をノズル21と同じZ2側に配置した方が、コンプライアンス部494を個別流路200に近い位置に配置して、個別流路200内のインクの圧力変動をコンプライアンス部494によって効果的に吸収することができると共に、コンプライアンス部494を比較的広い面積で形成することができる。
The position of the compliance portion 494 is not particularly limited to this, and may be arranged on the side opposite to the nozzle 21 with respect to the individual channel 200 in the Z direction. That is, it is possible to provide the compliance portion 494 on the Z1 side surface of the case member 40, the side surface of the case member 40 and the communication plate 15, or the like. However, as described above, arranging the compliance portion 494 on the Z2 side, which is the same as the nozzle 21, places the compliance portion 494 at a position closer to the individual flow path 200 so that the ink pressure fluctuation in the individual flow path 200 can be suppressed. The compliance portion 494 can be effectively absorbed, and the compliance portion 494 can be formed with a relatively large area.
また、本実施形態の2つのコンプライアンス部494は、図10に示すように、1つのコンプライアンス基板49に設けられている。もちろん、コンプライアンス基板49は、これに限定されず、コンプライアンス部494毎に独立したコンプライアンス基板49を設けるようにしてもよい。
Also, the two compliance sections 494 of this embodiment are provided on one compliance board 49 as shown in FIG. Of course, the compliance board 49 is not limited to this, and an independent compliance board 49 may be provided for each compliance section 494 .
また、本実施形態の個別流路200は、第1ノズル21Aを有する第1個別流路200Aと、第2ノズル21Bを有する第2個別流路200Bとを具備する。そして、第1個別流路200Aと第2個別流路200BとがX方向に交互に配置されている。
In addition, the individual channel 200 of this embodiment includes a first individual channel 200A having a first nozzle 21A and a second individual channel 200B having a second nozzle 21B. The first individual channels 200A and the second individual channels 200B are alternately arranged in the X direction.
ここで、第1個別流路200Aは、図11に示すように、第1ノズル21Aと第1圧力室12Aと第1流路201Aと第2流路202Aと第1供給路203Aと第4流路204Aと第5流路205Aとを具備する。
Here, as shown in FIG. 11, the first individual channel 200A includes a first nozzle 21A, a first pressure chamber 12A, a first channel 201A, a second channel 202A, a first supply channel 203A, and a fourth stream. It comprises a channel 204A and a fifth channel 205A.
第1供給路203Aは、第1圧力室12Aと第1共通液室101とを連通するものであり、第1連通板151をZ方向に貫通して、すなわち、Z方向に沿って延設されている。
The first supply path 203A communicates between the first pressure chamber 12A and the first common liquid chamber 101, and extends through the first communication plate 151 in the Z direction, that is, along the Z direction. ing.
第1圧力室12Aは、Z方向以外の方向に延設された第3流路を構成する。本実施形態の第1個別流路200Aの第3流路は第1圧力室12Aのみで構成されている。この第1圧力室12Aは、上述のように流路形成基板10に設けられたものである。また、第1圧力室12Aは、流路の並ぶ方向であるX方向に第1の解像度で形成されている。なお、第1圧力室12Aと第2圧力室12Bとは、Y方向に異なる位置に配置されているため、第1の解像度とは、第1圧力室12A及び第2圧力室12Bのそれぞれの解像度のことである。また、第1の解像度とは、流路が並ぶ方向であるX方向における流路のピッチのことである。
The first pressure chamber 12A constitutes a third flow path extending in a direction other than the Z direction. The third flow path of the first individual flow path 200A of this embodiment is composed only of the first pressure chamber 12A. The first pressure chamber 12A is provided in the channel forming substrate 10 as described above. Also, the first pressure chamber 12A is formed with a first resolution in the X direction, which is the direction in which the flow paths are arranged. Since the first pressure chamber 12A and the second pressure chamber 12B are arranged at different positions in the Y direction, the first resolution is the resolution of each of the first pressure chamber 12A and the second pressure chamber 12B. It's about. The first resolution is the pitch of the channels in the X direction, which is the direction in which the channels are arranged.
第1流路201Aは、上述した実施形態1と同様に、ノズルプレート20と連通板15との間に、第1の方向であるY方向に延設されている。本実施形態の第1流路201Aは、第2連通板152に凹部を設け、この凹部の開口をノズルプレート20で蓋をすることで形成されている。なお、第1流路201Aは特にこれに限定されず、ノズルプレート20に凹部を設け、ノズルプレート20の凹部を第2連通板152によって蓋をするようにしてもよく、第2連通板152とノズルプレート20との両方に凹部を設けるようにしてもよい。
201 A of 1st flow paths are extended in the Y direction which is a 1st direction between the nozzle plate 20 and the communication plate 15 similarly to Embodiment 1 mentioned above. 201 A of 1st flow paths of this embodiment are formed by providing the recessed part in the 2nd communicating plate 152, and covering the opening of this recessed part with the nozzle plate 20. As shown in FIG. Note that the first flow path 201A is not particularly limited to this, and the nozzle plate 20 may be provided with a recess, and the recess of the nozzle plate 20 may be covered by the second communication plate 152. You may make it provide a recessed part in both nozzle plate 20. FIG.
そして、第1流路201Aの途中に第1ノズル21Aが連通するように配置されている。
And the 1st nozzle 21A is arrange|positioned so that it may connect in the middle of 201 A of 1st flow paths.
また、第1流路201Aは、第1ノズル21Aよりも第2流路202側に第1の断面積となる第1部分201aと、第1ノズル21Aよりも第2共通液室102側に第1の断面積よりも小さな第2の断面積の第2部分201bとを有する。本実施形態では、第1部分201aは、上述した実施形態1と同様に、第2部分201bに対してZ方向の高さを絞ることで形成されている。もちろん、第1部分201aはこれに限定されず、実施形態2と同様に第1部分201aを第2部分201bのX方向の幅を絞ることで形成してもよい。
In addition, the first flow path 201A has a first portion 201a having a first cross-sectional area on the second flow path 202 side of the first nozzle 21A, and a first portion 201a on the second common liquid chamber 102 side of the first nozzle 21A. and a second portion 201b having a second cross-sectional area smaller than the first cross-sectional area. In this embodiment, the first portion 201a is formed by narrowing the height in the Z direction with respect to the second portion 201b, as in the first embodiment described above. Of course, the first portion 201a is not limited to this, and the first portion 201a may be formed by narrowing the width in the X direction of the second portion 201b as in the second embodiment.
第2流路202Aは、上述した実施形態1と同様に、第1流路201Aと接続されて、第1流路201Aの延設された第1の方向であるY方向以外の第2の方向、本実施形態では、Z方向に延設されている。第2流路202Bは、連通板15をZ方向に貫通して設けられており、Z方向の一端で第1圧力室12Aと連通し、Z方向の他端で第1流路201Aと連通して設けられている。
202 A of 2nd flow paths are connected with 201 A of 1st flow paths similarly to Embodiment 1 mentioned above, 2nd directions other than the Y direction which is the 1st direction in which 201 A of 1st flow paths were extended , in this embodiment, extends in the Z direction. The second flow path 202B is provided through the communication plate 15 in the Z direction, communicates with the first pressure chamber 12A at one end in the Z direction, and communicates with the first flow path 201A at the other end in the Z direction. are provided.
第4流路204Aは、一端が第1流路201Aに連通すると共に、他端が第5流路205Aに連通するように、第2連通板152を第3の方向に貫通して設けられている。すなわち、第4流路204Bは、第1流路201Aの延設された第1の方向であるY方向とは異なるZ方向に延設されている。
The fourth channel 204A is provided to penetrate the second communicating plate 152 in the third direction so that one end communicates with the first channel 201A and the other end communicates with the fifth channel 205A. there is That is, the fourth channel 204B extends in the Z direction different from the Y direction, which is the first direction in which the first channel 201A extends.
第5流路205Aは、第1連通板151と第2連通板152との間に、一端が第4流路204Aに連通し、他端が第2共通液室102に連通するようにノズル面20aの面内方向においてY方向に沿って延設されている。本実施形態の第5流路205Aは、第2連通板152に凹部を設け、凹部を第1連通板151によって蓋をすることで形成されている。もちろん、第5流路205Aは、第1連通板151に凹部を設け、第2連通板152によって蓋をすることで形成してもよく、第1連通板151と第2連通板152との両方に凹部を設けるようにしてもよい。
The fifth flow path 205A is provided between the first communication plate 151 and the second communication plate 152 so that one end communicates with the fourth flow path 204A and the other end communicates with the second common liquid chamber . It extends along the Y direction in the in-plane direction of 20a. The fifth flow path 205A of this embodiment is formed by providing a recess in the second communication plate 152 and covering the recess with the first communication plate 151 . Of course, the fifth flow path 205A may be formed by providing a recess in the first communicating plate 151 and covering it with the second communicating plate 152, and both the first communicating plate 151 and the second communicating plate 152 may be You may make it provide a recessed part in.
このように第1個別流路200Aは、第1共通液室101に連通する上流側から第2共通液室102に連通する下流側に向かって順に第1供給路203A、第1圧力室12A、第2流路202、第1流路201A、第1ノズル21A、第4流路204A及び第5流路205Aを有する。つまり、本実施形態では、図13に示すように、第1個別流路200Aは、第1共通液室101から第2共通液室102に向かうインクの流れに対して、上流側から下流側に向かって第1圧力室12Aと第1ノズル21Aとがこの順番に配置されている。
In this manner, the first individual flow path 200A includes the first supply path 203A, first pressure chamber 12A, It has a second channel 202, a first channel 201A, a first nozzle 21A, a fourth channel 204A and a fifth channel 205A. That is, in this embodiment, as shown in FIG. 13, the first individual flow path 200A is arranged from the upstream side to the downstream side with respect to the ink flow from the first common liquid chamber 101 to the second common liquid chamber 102. The first pressure chamber 12A and the first nozzle 21A are arranged in this order.
そして、このような第1個別流路200Aでは、第1共通液室101から第1個別流路200Aを通り第2共通液室102にインクが流れる。また、圧電アクチュエーター300を駆動することによって第1圧力室12A内のインクに圧力変化を生じさせて、第1ノズル21A内のインクの圧力を上昇させることで第1ノズル21Aから外部にインク滴が吐出される。第1共通液室101から第1個別流路200Aを通り第2共通液室102にインクが流れる時に、圧電アクチュエーター300を駆動してもよいし、第1共通液室101から第1個別流路200Aを通り第2共通液室102にインクが流れない時に、圧電アクチュエーター300を駆動してもよい。また、圧電アクチュエーター300の駆動による圧力変化により、第2共通液室102から第1共通液室101へのインクの流れが一時的に生じてもよい。
In the first individual channel 200A, ink flows from the first common liquid chamber 101 to the second common liquid chamber 102 through the first individual channel 200A. In addition, by driving the piezoelectric actuator 300, the pressure of the ink in the first pressure chamber 12A is changed, and the pressure of the ink in the first nozzle 21A is increased. Dispensed. When the ink flows from the first common liquid chamber 101 through the first individual channel 200A to the second common liquid chamber 102, the piezoelectric actuator 300 may be driven, or the first common liquid chamber 101 may flow into the first individual channel. Piezoelectric actuator 300 may be driven when ink does not flow through 200A to second common liquid chamber 102 . Ink may temporarily flow from the second common liquid chamber 102 to the first common liquid chamber 101 due to a pressure change caused by driving the piezoelectric actuator 300 .
なお、本実施形態では、第1個別流路200Aのうち、第1ノズル21Aよりも上流側、すなわち、第1流路201Aの第1ノズル21Aよりも第2流路202A側と、第2流路202Aと、第1圧力室12Aと、第1供給路203Aとを第1上流流路と称する。また、第1個別流路200Aのうち、第1ノズル21Aよりも下流側、すなわち、第1流路201Aの第1ノズル21Aよりも第4流路204A側と、第4流路204Aと、第5流路205Aとを第1下流流路と称する。
In the present embodiment, in the first individual channel 200A, the upstream side of the first nozzle 21A, that is, the second channel 202A side of the first nozzle 21A of the first channel 201A and the second channel 202A The channel 202A, the first pressure chamber 12A, and the first supply channel 203A are called a first upstream channel. Further, in the first individual channel 200A, the downstream side of the first nozzle 21A, that is, the fourth channel 204A side of the first nozzle 21A of the first channel 201A, the fourth channel 204A, and the 5 channel 205A is called a first downstream channel.
第2個別流路200Bは、図12に示すように、第2ノズル21Bと第2圧力室12Bと第1流路201Bと第2流路202Bと第2供給路203Bと第4流路204Bと第5流路205Bとを具備する。
As shown in FIG. 12, the second individual channel 200B includes a second nozzle 21B, a second pressure chamber 12B, a first channel 201B, a second channel 202B, a second supply channel 203B, and a fourth channel 204B. and a fifth channel 205B.
第2供給路203Bは、第2圧力室12Bと第2共通液室102とを連通するものであり、Z方向に沿って、第1連通板151をZ方向に貫通して、すなわち、Z方向に沿って延設されている。
The second supply path 203B communicates the second pressure chamber 12B and the second common liquid chamber 102, and passes through the first communication plate 151 along the Z direction. is extended along the
第2圧力室12Bは、Z方向以外の方向に延設された第3流路を構成する。本実施形態の第2個別流路200Bの第3流路は第2圧力室12Bのみで構成されている。この第2圧力室12Bは、上述のように流路形成基板10に設けられたものである。また、第2圧力室12Bは、第1個別流路200Aの第1圧力室12AとはY方向に異なる位置に配置されており、X方向から平面視した際に、第1圧力室12Aと第2圧力室12Bとは互いに重ならない位置に設けられている。このような第2圧力室12Bは、第1圧力室12Aと同様にX方向に第1の解像度で形成されている。
The second pressure chamber 12B constitutes a third flow path extending in a direction other than the Z direction. The third flow path of the second individual flow path 200B of this embodiment is composed only of the second pressure chamber 12B. The second pressure chamber 12B is provided in the channel forming substrate 10 as described above. Further, the second pressure chamber 12B is arranged at a position different in the Y direction from the first pressure chamber 12A of the first individual channel 200A, and when viewed from the X direction, the first pressure chamber 12A and the first pressure chamber 12B The two pressure chambers 12B are provided at positions that do not overlap each other. Such a second pressure chamber 12B is formed with a first resolution in the X direction like the first pressure chamber 12A.
また、第2圧力室12Bと第1個別流路200Aの第5流路205Aとは、ノズル面20aの垂線方向であるZ方向において異なる位置に配置されている。具体的には、第2圧力室12Bは、第1連通板151の-Z側に設けられ、第5流路205Aは、第1連通板151の+Z側に設けられており、第2圧力室12Bと第5流路205Aとは、Z方向に異なる位置に配置されている。このため、第2圧力室12Bと第5流路205BとをX方向に近接して配置したとしても、第2圧力室12Bと第5流路205Aとは、Z方向に異なる位置に配置されているので、第2圧力室12Bを隔てる隔壁の厚さが薄くなるのを抑制して、第2圧力室12Bの隔壁が変形して圧力吸収することによる吐出特性にばらつきが生じるのを抑制することができる。また、第2圧力室12Bと第5流路205BとをZ方向からの平面視において少なくとも一部が重なるように配置しても、第2圧力室12Bと第5流路205Bとが連通することがない。
In addition, the second pressure chamber 12B and the fifth channel 205A of the first individual channel 200A are arranged at different positions in the Z direction, which is the direction perpendicular to the nozzle surface 20a. Specifically, the second pressure chamber 12B is provided on the −Z side of the first communication plate 151, the fifth flow path 205A is provided on the +Z side of the first communication plate 151, and the second pressure chamber 12B is provided on the +Z side of the first communication plate 151. 12B and the fifth channel 205A are arranged at different positions in the Z direction. Therefore, even if the second pressure chamber 12B and the fifth flow path 205B are arranged close to each other in the X direction, the second pressure chamber 12B and the fifth flow path 205A are arranged at different positions in the Z direction. Therefore, it is necessary to suppress the thickness of the partition separating the second pressure chamber 12B from being thinned, thereby suppressing the variation in ejection characteristics caused by the deformation of the partition of the second pressure chamber 12B and pressure absorption. can be done. Further, even if the second pressure chamber 12B and the fifth flow path 205B are arranged so that at least a part thereof overlaps when viewed in plan from the Z direction, the second pressure chamber 12B and the fifth flow path 205B can communicate with each other. There is no
第1流路201Bは、上述した実施形態1と同様に、ノズルプレート20と連通板15との間に、第1の方向であるY方向に延設されている。本実施形態の第1流路201Bは、第2連通板152に凹部を設け、この凹部の開口をノズルプレート20で蓋をすることで形成されている。なお、第1流路201Bは特にこれに限定されず、ノズルプレート20に凹部を設け、ノズルプレート20の凹部を第2連通板152によって蓋をするようにしてもよく、第2連通板152とノズルプレート20との両方に凹部を設けるようにしてもよい。
The first flow path 201B extends in the Y direction, which is the first direction, between the nozzle plate 20 and the communication plate 15, as in the first embodiment described above. The first flow path 201B of this embodiment is formed by providing a recess in the second communication plate 152 and covering the opening of the recess with the nozzle plate 20 . Note that the first flow path 201B is not particularly limited to this, and a recess may be provided in the nozzle plate 20, and the recess of the nozzle plate 20 may be covered with the second communication plate 152. You may make it provide a recessed part in both nozzle plate 20. FIG.
そして、連通板15とノズルプレート20との間には、第1個別流路200Aの第1流路201Aと第2個別流路200Bの第1流路201BとがX方向に交互に配置されている。この第1流路201A、201BがX方向に交互に配置された解像度を第2の解像度と称する。そして、第1流路201A、201Bの第2の解像度は、第1圧力室12A又は第2圧力室12Bの第1の解像度よりも大きい。例えば、第1圧力室12Aが300dpi、第2圧力室12Bが300dpiの第1の解像度で形成されていると、第1流路201A、201Bとは、600dpiの第2の解像度で形成されることになる。したがって、第1圧力室12A及び第2圧力室12Bのそれぞれの第1の解像度を、第1流路201A、201Bの第2の解像度よりも小さくして、第1圧力室12A及び第2圧力室12BのX方向の開口幅を広げることができ、圧力室12の排除体積を増大させることができる。
Between the communication plate 15 and the nozzle plate 20, the first flow paths 201A of the first individual flow paths 200A and the first flow paths 201B of the second individual flow paths 200B are alternately arranged in the X direction. there is A resolution in which the first flow paths 201A and 201B are alternately arranged in the X direction is called a second resolution. The second resolution of the first flow paths 201A and 201B is greater than the first resolution of the first pressure chamber 12A or the second pressure chamber 12B. For example, if the first pressure chamber 12A is formed with a first resolution of 300 dpi and the second pressure chamber 12B is formed with a first resolution of 300 dpi, the first flow paths 201A and 201B are formed with a second resolution of 600 dpi. become. Therefore, the first resolution of each of the first pressure chamber 12A and the second pressure chamber 12B is made smaller than the second resolution of the first flow paths 201A and 201B, and the first pressure chamber 12A and the second pressure chamber The opening width of 12B in the X direction can be widened, and the displacement volume of the pressure chamber 12 can be increased.
このような第1流路201Bの途中に第2ノズル21Bが連通するように配置されている。本実施形態では、第2ノズル21Bは、Y方向において第1ノズル21Aと同じ位置、すなわち、X方向から平面視した際に第1ノズル21Aと第2ノズル21Bとが互いに重なる位置に配置されている。
A second nozzle 21B is arranged in the middle of such a first flow path 201B so as to communicate therewith. In this embodiment, the second nozzle 21B is arranged at the same position as the first nozzle 21A in the Y direction, that is, at a position where the first nozzle 21A and the second nozzle 21B overlap each other when viewed from the X direction. there is
また、本実施形態では、第1流路201Bは、第2ノズル21Bよりも第2流路202側に第1の断面積を有する第3部分201dと、第2ノズル21Bよりも第2共通液室102側に第1の断面積よりも小さな第2の断面積を有する第4部分201eとを具備する。
In addition, in the present embodiment, the first flow path 201B includes a third portion 201d having a first cross-sectional area on the second flow path 202 side of the second nozzle 21B, and a second common liquid flow path of the second nozzle 21B. A fourth portion 201e having a second cross-sectional area smaller than the first cross-sectional area is provided on the chamber 102 side.
第4部分201eは、第2部分201bと同様に、第3部分201dのZ方向の高さ、具体的には、ノズル21とは反対側の天井を絞ることで形成されている。
The fourth portion 201e, like the second portion 201b, is formed by narrowing the height of the third portion 201d in the Z direction, specifically, the ceiling on the side opposite to the nozzle 21. As shown in FIG.
第2流路202Bは、上述した実施形態1と同様に、第1流路201Bと接続されて、第1流路201Bの延設された第1の方向であるY方向以外の第2の方向、本実施形態では、Z方向に延設されている。第2流路202Bは、連通板15をZ方向に貫通して設けられており、Z方向の一端で第2圧力室12Bと連通し、Z方向の他端で第1流路201Bと連通して設けられている。
The second flow path 202B is connected to the first flow path 201B in the same manner as in the first embodiment described above, and is connected to the first flow path 201B in a second direction other than the Y direction, which is the first direction in which the first flow path 201B extends. , in this embodiment, extends in the Z direction. The second flow path 202B is provided through the communication plate 15 in the Z direction, communicates with the second pressure chamber 12B at one end in the Z direction, and communicates with the first flow path 201B at the other end in the Z direction. are provided.
第4流路204Bは、一端が第1流路201Bに連通すると共に、他端が第5流路205Bに連通するように、第2連通板152を第3の方向に貫通して設けられている。すなわち、第4流路204Bは、第1流路201Bの延設された第1の方向であるY方向とは異なるZ方向に延設されている。
The fourth channel 204B is provided to penetrate the second communicating plate 152 in the third direction so that one end communicates with the first channel 201B and the other end communicates with the fifth channel 205B. there is That is, the fourth channel 204B extends in the Z direction different from the Y direction, which is the first direction in which the first channel 201B extends.
第5流路205Bは、第1連通板151と第2連通板152との間に、一端が第4流路204Bに連通し、他端が第2共通液室102に連通するようにノズル面20aの面内方向においてY方向に沿って延設されている。本実施形態の第5流路205Bは、第2連通板152に凹部を設け、凹部を第1連通板151によって蓋をすることで形成されている。もちろん、第5流路205Bは、第1連通板151に凹部を設け、第2連通板152によって蓋をすることで形成してもよく、第1連通板151と第2連通板152との両方に凹部を設けるようにしてもよい。
The fifth flow path 205B is arranged between the first communication plate 151 and the second communication plate 152 so that one end communicates with the fourth flow path 204B and the other end communicates with the second common liquid chamber 102. It extends along the Y direction in the in-plane direction of 20a. The fifth flow path 205</b>B of the present embodiment is formed by providing a recess in the second communication plate 152 and covering the recess with the first communication plate 151 . Of course, the fifth flow path 205B may be formed by providing a recess in the first communicating plate 151 and covering it with the second communicating plate 152, and both the first communicating plate 151 and the second communicating plate 152 may be You may make it provide a recessed part in.
このような第2個別流路200Bの第5流路205Bと第1個別流路200Aの第1圧力室12Aとは、ノズル面20aの垂線方向であるZ方向において異なる位置に配置されている。具体的には、第1圧力室12Aは、第1連通板151の-Z側に設けられ、第5流路205Bは、第1連通板151の+Z側に設けられており、第1圧力室12Aと第5流路205Bとは、Z方向に異なる位置に配置されている。このため、第1圧力室12Aと第5流路205BとをX方向に近接して配置したとしても、第1圧力室12Aと第5流路205BとがZ方向に異なる位置に配置されているので、第1圧力室12Aを隔てる隔壁の厚さが薄くなるのを抑制して、第1圧力室12Aの隔壁が変形することで第1圧力室12A内のインクの圧力を吸収するのを抑制し、吐出特性にばらつきが生じるのを抑制することができる。また、第1圧力室12Aと第5流路205BとをZ方向からの平面視において少なくとも一部が重なるように配置したとしても、第1圧力室12Aと第5流路205BとがZ方向に異なる位置に配置されているので、第1圧力室12Aと第5流路205Bとが連通することがない。
The fifth channel 205B of the second individual channel 200B and the first pressure chamber 12A of the first individual channel 200A are arranged at different positions in the Z direction, which is the direction perpendicular to the nozzle surface 20a. Specifically, the first pressure chamber 12A is provided on the −Z side of the first communication plate 151, and the fifth flow path 205B is provided on the +Z side of the first communication plate 151. 12A and the fifth channel 205B are arranged at different positions in the Z direction. Therefore, even if the first pressure chamber 12A and the fifth flow path 205B are arranged close to each other in the X direction, the first pressure chamber 12A and the fifth flow path 205B are arranged at different positions in the Z direction. Therefore, the thinning of the partition wall separating the first pressure chambers 12A is suppressed, and the absorption of the pressure of the ink in the first pressure chamber 12A due to the deformation of the partition wall of the first pressure chamber 12A is suppressed. In this way, it is possible to suppress variations in ejection characteristics. In addition, even if the first pressure chamber 12A and the fifth flow path 205B are arranged so that at least a part thereof overlaps in plan view from the Z direction, the first pressure chamber 12A and the fifth flow path 205B are arranged in the Z direction. Since they are arranged at different positions, the first pressure chamber 12A and the fifth flow path 205B do not communicate with each other.
このように第2個別流路200Bは、第1共通液室101に連通する上流側から第2共通液室102に連通する下流側に向かって順に第5流路205B、第4流路204B、第1流路201B、第2ノズル21B、第2流路202B、第2圧力室12B、第2供給路203Bを具備する。つまり、本実施形態では、図13に示すように、第2個別流路200Bは、第1共通液室101から第2共通液室102に向かうインクの流れに対して、上流側から下流側に向かって第2ノズル21Bと第2圧力室12Bとがこの順番に配置されている。すなわち、第1個別流路200Aと第2個別流路200Bとでは、第1共通液室101から第2共通液室102に向かうインクの流れに対して圧力室12とノズル21との順番が異なるように配置されている。本実施形態では、各個別流路200に圧力室12とノズル21とが1つずつ設けられているため、第1個別流路200Aと第2個別流路200Bとは、圧力室12とノズル21との順番が、逆転して配置されている。
In this way, the second individual flow path 200B is arranged in order from the upstream side communicating with the first common liquid chamber 101 to the downstream side communicating with the second common liquid chamber 102. The fifth flow path 205B, the fourth flow path 204B, It comprises a first channel 201B, a second nozzle 21B, a second channel 202B, a second pressure chamber 12B, and a second supply channel 203B. That is, in this embodiment, as shown in FIG. 13, the second individual flow path 200B is arranged from the upstream side to the downstream side with respect to the flow of ink from the first common liquid chamber 101 to the second common liquid chamber . The second nozzle 21B and the second pressure chamber 12B are arranged in this order. That is, in the first individual flow path 200A and the second individual flow path 200B, the order of the pressure chambers 12 and the nozzles 21 with respect to the flow of ink from the first common liquid chamber 101 to the second common liquid chamber 102 is different. are arranged as In the present embodiment, each individual flow path 200 is provided with one pressure chamber 12 and one nozzle 21 , so the first individual flow path 200A and the second individual flow path 200B are separated from each other by the pressure chamber 12 and the nozzle 21 . are arranged in reverse order.
そして、このような第2個別流路200Bでは、第1共通液室101から第2個別流路200Bを通り第2共通液室102にインクが流れる。また、圧電アクチュエーター300を駆動することによって第2圧力室12B内のインクに圧力変化を生じさせて、第2ノズル21B内の圧力を上昇させることで第2ノズル21Bから外部にインク滴が吐出される。第1共通液室101から第2個別流路200Bを通り第2共通液室102にインクが流れる時に、圧電アクチュエーター300を駆動してもよいし、第1共通液室101から第2個別流路200Bを通り第2共通液室102にインクが流れない時に、圧電アクチュエーター300を駆動してもよい。また、圧電アクチュエーター300の駆動による圧力変化により、第2共通液室102から第1共通液室101へのインクの流れが一時的に生じてもよい。ちなみに、第2ノズル21Bからのインク滴の吐出は、第2ノズル21B内のインクの圧力によって決定される。第2ノズル21B内のインクの圧力は、第1共通液室101から第2共通液室102に向かって流れるインクの圧力、所謂、循環の圧力と、圧電アクチュエーター300の駆動によって第2圧力室12Bから第2ノズル21Bに向かう圧力とによって決定される。
In the second individual channel 200B, ink flows from the first common liquid chamber 101 to the second common liquid chamber 102 through the second individual channel 200B. Further, by driving the piezoelectric actuator 300, the pressure of the ink in the second pressure chamber 12B is changed to increase the pressure in the second nozzle 21B, thereby ejecting ink droplets from the second nozzle 21B to the outside. be. When the ink flows from the first common liquid chamber 101 through the second individual channel 200B to the second common liquid chamber 102, the piezoelectric actuator 300 may be driven, or the first common liquid chamber 101 may flow from the first common liquid chamber 101 to the second individual channel. Piezoelectric actuator 300 may be driven when ink does not flow through 200B to second common liquid chamber 102 . Ink may temporarily flow from the second common liquid chamber 102 to the first common liquid chamber 101 due to a pressure change caused by driving the piezoelectric actuator 300 . Incidentally, ejection of ink droplets from the second nozzles 21B is determined by the pressure of the ink inside the second nozzles 21B. The pressure of the ink in the second nozzle 21B is the pressure of the ink flowing from the first common liquid chamber 101 toward the second common liquid chamber 102, that is, the so-called circulation pressure, and the drive of the piezoelectric actuator 300. to the second nozzle 21B.
例えば、第1共通液室101から第2共通液室102に向かうインクの流れに対して、第2圧力室12B内のインクの圧力変動によって第2圧力室12Bから第2ノズル21Bに向かってインクが逆流して第2ノズル21Bからインク滴が吐出されてもよい。このように、第2圧力室12Bから第2ノズル21Bに向かってインクが逆流するということは、第1共通液室101から第2共通液室102に向かう循環の圧力が小さいことになるため、循環の圧力を比較的小さくすることで、個別流路200の圧力損失を小さくすることができる。そして、個別流路200の圧力損失を小さくすることで、各個別流路200間での圧力損失の差を減少させることができるため、各ノズル21から吐出されるインク滴の吐出特性のばらつきを低減することができる。
For example, with respect to the flow of ink from the first common liquid chamber 101 to the second common liquid chamber 102, the ink pressure fluctuation in the second pressure chamber 12B causes the ink to flow from the second pressure chamber 12B toward the second nozzle 21B. may flow back and ink droplets may be ejected from the second nozzle 21B. In this way, the reverse flow of ink from the second pressure chamber 12B toward the second nozzle 21B means that the circulation pressure from the first common liquid chamber 101 to the second common liquid chamber 102 is small. By making the circulation pressure relatively small, the pressure loss in the individual flow paths 200 can be reduced. By reducing the pressure loss in the individual flow paths 200, the difference in pressure loss between the individual flow paths 200 can be reduced. can be reduced.
また、例えば、第1共通液室101から第2共通液室102に向かうインクの流れに対して、第2圧力室12B内のインクの圧力変動によって第2圧力室12Bから第2ノズル21Bに向かってインクが逆流することなく第2ノズル21Bからインクが吐出されてもよい。この場合、第2圧力室12Bから第2ノズル21Bに向かうインクの流れが発生しないため、第2圧力室12Bから第2ノズル21Bに向かって気泡が逆流し難く、気泡によって第2ノズル21Bからのインク滴の吐出不良が生じ難い。
Further, for example, with respect to the flow of ink from the first common liquid chamber 101 to the second common liquid chamber 102, the pressure fluctuation of the ink in the second pressure chamber 12B causes the ink to flow from the second pressure chamber 12B to the second nozzle 21B. The ink may be ejected from the second nozzle 21B without causing the ink to flow back. In this case, since ink does not flow from the second pressure chamber 12B toward the second nozzle 21B, air bubbles are less likely to flow back from the second pressure chamber 12B toward the second nozzle 21B. Ink droplet ejection failure is less likely to occur.
なお、本実施形態では、第2個別流路200Bのうち、第2ノズル21Bよりも上流側、すなわち、第1流路201Bの第2ノズル21Bよりも第4流路204B側と、第4流路204Bと第5流路205Bとを第2上流流路と称する。また、第2個別流路200Bのうち、第2ノズル21Bよりも下流側、すなわち、第1流路201Bの第2ノズル21Bよりも第2流路202B側と、第2流路202Bと、第2圧力室12Bと、第2供給路203Bとを第2下流流路と称する。
In the present embodiment, in the second individual channel 200B, the upstream side of the second nozzle 21B, that is, the fourth channel 204B side of the first channel 201B relative to the second nozzle 21B, and the fourth channel 204B Channel 204B and fifth channel 205B are referred to as a second upstream channel. Further, in the second individual channel 200B, the downstream side of the second nozzle 21B, that is, the second channel 202B side of the second nozzle 21B of the first channel 201B, the second channel 202B, and the The two pressure chambers 12B and the second supply channel 203B are called a second downstream channel.
このような第1個別流路200Aと第2個別流路200Bとが、図13に示すように、X方向に交互に配設されている。すなわち、第1共通液室101から第2共通液室102に向かうインクの流れに対して、圧力室12とノズル21との位置に関係なく、圧力室12内の圧力変動によってノズル21からインク滴を吐出することができる。つまり、第1個別流路200Aのように第1圧力室12Aが上流、第1ノズル21Aが下流に配置されていても、また、第2個別流路200Bのように第2ノズル21Bが上流、第2圧力室12Bが下流に配置されていても、圧力室12内のインクの圧力変動によって第1ノズル21A及び第2ノズル21Bの両者から選択的にインク滴を吐出することができる。このため、上述のように第1共通液室101から第2共通液室102に向かうインクの流れに対して、圧力室12とノズル21との順番が異なる第1個別流路200Aと第2個別流路200BとをX方向に交互に配置することで、第1個別流路200Aと第2個別流路200Bとで圧力室12の位置を変更、すなわち、第1圧力室12Aと第2圧力室12BとをY方向に異なる位置に配置することができる。したがって、各個別流路200の圧力室12をX方向に幅広に形成することや、圧力室12をX方向に高密度に配置することができる。つまり、第1圧力室12Aと第2圧力室12BとをY方向に異なる位置に配置することで、X方向に並設された第1圧力室12Aの間の隔壁を厚くすることができると共に、X方向に並設された第2圧力室12Bの隔壁を厚くすることができる。したがって、第1圧力室12A及び第2圧力室12BをX方向に幅広に形成しても、隔壁の剛性が低下するのを抑制することができ、排除体積を向上してインク滴の吐出特性、すなわち、インク滴の重量を増大させることができると共に、隔壁の剛性が低下することによるクロストークの発生を抑制することができる。また、第1圧力室12A及び第2圧力室12BのそれぞれをX方向に高密度に配置しても、隔壁の剛性が低下するのを抑制することができ、隔壁の剛性が低下することによるクロストークの発生を抑制することができる。
Such first individual flow paths 200A and second individual flow paths 200B are alternately arranged in the X direction as shown in FIG. That is, with respect to the flow of ink from the first common liquid chamber 101 to the second common liquid chamber 102 , regardless of the positions of the pressure chambers 12 and the nozzles 21 , the pressure fluctuations in the pressure chambers 12 cause the ink droplets to be ejected from the nozzles 21 . can be discharged. That is, even if the first pressure chamber 12A is arranged upstream and the first nozzle 21A is arranged downstream like the first individual channel 200A, the second nozzle 21B is arranged upstream like the second individual channel 200B. Even if the second pressure chamber 12B is arranged downstream, ink droplets can be selectively ejected from both the first nozzle 21A and the second nozzle 21B by the pressure fluctuation of the ink inside the pressure chamber 12B. Therefore, as described above, with respect to the flow of ink from the first common liquid chamber 101 to the second common liquid chamber 102, the first individual flow path 200A and the second individual flow path 200A in which the order of the pressure chambers 12 and the nozzles 21 are different. By alternately arranging the channels 200B in the X direction, the positions of the pressure chambers 12 are changed between the first individual channels 200A and the second individual channels 200B, that is, the first pressure chambers 12A and the second pressure chambers 12A and 200B are arranged alternately. 12B can be arranged at different positions in the Y direction. Therefore, the pressure chambers 12 of each individual channel 200 can be widened in the X direction, and the pressure chambers 12 can be arranged in the X direction at high density. That is, by arranging the first pressure chamber 12A and the second pressure chamber 12B at different positions in the Y direction, it is possible to thicken the partition between the first pressure chambers 12A arranged side by side in the X direction. The partition walls of the second pressure chambers 12B arranged side by side in the X direction can be thickened. Therefore, even if the first pressure chamber 12A and the second pressure chamber 12B are formed wide in the X direction, it is possible to suppress a decrease in the rigidity of the partition walls, thereby improving the displacement volume and improving the ejection characteristics of the ink droplets. That is, it is possible to increase the weight of the ink droplets, and to suppress the occurrence of crosstalk due to the reduction in the rigidity of the partition walls. Further, even if the first pressure chambers 12A and the second pressure chambers 12B are arranged at high density in the X direction, it is possible to suppress the decrease in the rigidity of the partition walls, and the cross-sectional area caused by the decrease in the rigidity of the partition walls can be suppressed. It is possible to suppress the occurrence of talk.
ちなみに、例えば、第2個別流路200Bを設けずに、第1個別流路200AのみをX方向に並設した場合、X方向に第1圧力室12Aを高密度に配置すると、隣接する第1圧力室12Aの間の隔壁の厚さが薄くなり、隔壁の剛性が低下する。このように隔壁の剛性が低下すると、隔壁の変形によるクロストークが発生する。すなわち、インク滴を吐出するノズル21の両側のノズル21からインク滴を同時に吐出する場合には、隣接する第1圧力室12Aの間の隔壁には両側から同じタイミングで圧力が印加される。この場合には、隔壁の剛性にかかわらず隔壁には両側から圧力が印加されるため、隔壁は変形し難い。これに対して、インク滴を吐出するノズル21の両側のノズル21からインク滴を吐出しない場合には、隣接する第1圧力室12Aの間の隔壁には片側のみに圧力が印加される。このとき、隔壁の剛性が低いと、隔壁が変形して圧力変動が吸収され、インク滴の吐出特性が低下する。このため、複数のノズル21の何れかからインク滴を吐出させるかの条件の違いによって、インク滴の吐出特性にばらつきが生じてしまう。したがって、第1圧力室12Aのみを設けた場合には、第1圧力室12AをX方向に幅広に形成することができず、また、第1圧力室12AをX方向に高密度に配置することができない。
Incidentally, for example, when only the first individual flow paths 200A are arranged side by side in the X direction without providing the second individual flow paths 200B, if the first pressure chambers 12A are densely arranged in the X direction, the adjacent first pressure chambers 12A The thickness of the partition between the pressure chambers 12A becomes thin, and the rigidity of the partition decreases. When the rigidity of the partition wall is lowered in this manner, crosstalk occurs due to deformation of the partition wall. That is, when ink droplets are simultaneously ejected from the nozzles 21 on both sides of the nozzles 21 for ejecting ink droplets, pressure is applied to the partition wall between the adjacent first pressure chambers 12A from both sides at the same timing. In this case, pressure is applied to the partition wall from both sides regardless of the rigidity of the partition wall, so that the partition wall is difficult to deform. On the other hand, when ink droplets are not ejected from the nozzles 21 on both sides of the nozzles 21 that eject ink droplets, pressure is applied to only one side of the partition wall between the adjacent first pressure chambers 12A. At this time, if the rigidity of the partition wall is low, the partition wall deforms and absorbs pressure fluctuations, thereby deteriorating the ejection characteristics of ink droplets. Therefore, the ejection characteristics of the ink droplets vary due to the difference in the conditions for ejecting the ink droplets from any of the plurality of nozzles 21 . Therefore, when only the first pressure chambers 12A are provided, the first pressure chambers 12A cannot be formed wide in the X direction, and the first pressure chambers 12A cannot be arranged in the X direction at high density. can't
本実施形態では、第1圧力室12Aと第2圧力室12Bとは、Y方向に異なる位置に配置されているため、X方向で隣接する第1圧力室12Aの間の隔壁の厚さを比較的厚くすると共に、X方向で隣接する第2圧力室12Bの間の隔壁の厚さを比較的厚くすることができる。このため第1圧力室12A及び第2圧力室12BをそれぞれX方向に幅広に形成しても、第1圧力室12Aの間の隔壁及び第2圧力室12Bの間の隔壁の剛性が低下するのを抑制することができる。したがって、流路基板がX方向に大型化するのを抑制して、第1圧力室12A及び第2圧力室12Bの容積を大きくすることができ、圧電アクチュエーター300の駆動による排除体積を大きくして、インク滴の吐出特性、特にインク滴の重量を向上することができると共に、隔壁の剛性が低下することによるクロストークの発生を抑制することができる。
In this embodiment, since the first pressure chamber 12A and the second pressure chamber 12B are arranged at different positions in the Y direction, the thickness of the partition between the first pressure chambers 12A adjacent in the X direction is compared. In addition, the thickness of the partition between the second pressure chambers 12B adjacent in the X direction can be made relatively thick. Therefore, even if the first pressure chamber 12A and the second pressure chamber 12B are formed wide in the X direction, the rigidity of the partition between the first pressure chamber 12A and the partition between the second pressure chamber 12B is reduced. can be suppressed. Therefore, the volume of the first pressure chamber 12A and the second pressure chamber 12B can be increased by suppressing an increase in the size of the flow path substrate in the X direction, and the displacement volume by driving the piezoelectric actuator 300 can be increased. In addition, it is possible to improve the ejection characteristics of the ink droplets, particularly the weight of the ink droplets, and to suppress the occurrence of crosstalk due to the reduction in the rigidity of the partition walls.
また、X方向において第1圧力室12Aと第2圧力室12Bとの間隔を短くしても、第1圧力室12Aの間の隔壁及び第2圧力室12Bの間の隔壁の剛性が低下するのを抑制することができるため、第1圧力室12A及び第2圧力室12BをX方向に高密度に配置することが可能である。したがって、流路基板のX方向の小型化を図ると共に圧力室12の排除体積を向上してインク滴吐出特性を向上することや、圧力室12をX方向に高密度に配置してノズル21を高密度に配置することができると共に、隔壁の剛性が低下することによるクロストークの発生を抑制することができる。
Also, even if the distance between the first pressure chamber 12A and the second pressure chamber 12B is shortened in the X direction, the rigidity of the partition between the first pressure chamber 12A and the partition between the second pressure chamber 12B is reduced. can be suppressed, the first pressure chambers 12A and the second pressure chambers 12B can be densely arranged in the X direction. Therefore, it is possible to reduce the size of the flow path substrate in the X direction and improve the discharge volume of the pressure chambers 12 to improve ink droplet ejection characteristics. It is possible to arrange them at a high density and suppress the occurrence of crosstalk due to a decrease in the rigidity of the partition walls.
また、第1圧力室12A又は第2圧力室12Bの第1の解像度に比べて、第1流路201A、201Bの第2解像度を小さくすることができるため、第1ノズル21Aと第2ノズル21Bとを近づけて配置することができる。すなわち、ノズル21をノズル面20aの面内方向に延設された第1流路201A、201Bの途中に連通する位置に配置することで、第1圧力室12Aと第2圧力室12BとがY方向に異なる位置に配置されていても、ノズル21の位置をY方向に容易に調整することができるため、複数のノズル21をY方向に近づけて配置することができ、複数のノズル21をX方向に沿った直線上に1列に容易に配置することができる。
In addition, since the second resolution of the first flow paths 201A and 201B can be made smaller than the first resolution of the first pressure chamber 12A or the second pressure chamber 12B, the first nozzle 21A and the second nozzle 21B can be placed close to each other. That is, by arranging the nozzle 21 at a position communicating with the first flow passages 201A and 201B extending in the in-plane direction of the nozzle surface 20a, the first pressure chamber 12A and the second pressure chamber 12B are arranged in the Y direction. Since the position of the nozzles 21 can be easily adjusted in the Y direction even if they are arranged at different positions in the direction, the plurality of nozzles 21 can be arranged close to each other in the Y direction, and the plurality of nozzles 21 can be arranged in the X direction. They can be easily arranged in a row on a straight line along the direction.
このような構成では、ノズル21の並設方向であるX方向から平面視した際に、X方向で隣接する2つの個別流路、すなわち、第1個別流路200Aと第2個別流路200Bとにおいて、ノズル21の間隔、すなわち、第1ノズル21Aと第2ノズル21Bとの間隔は、圧力室12の間隔、すなわち第1圧力室12Aと第2圧力室12Bとの間隔よりも小さくなっている。
In such a configuration, two individual flow paths adjacent in the X direction, that is, the first individual flow path 200A and the second individual flow path 200B, when viewed from above in the X direction in which the nozzles 21 are arranged side by side. , the interval between the nozzles 21, that is, the interval between the first nozzle 21A and the second nozzle 21B, is smaller than the interval between the pressure chambers 12, that is, the interval between the first pressure chamber 12A and the second pressure chamber 12B. .
このように、Y方向において、第1ノズル21Aと第2ノズル21Bとの間隔を第1圧力室12A及び第2圧力室12Bとの間隔よりも小さくすることで、複数のノズル21を近接させて高密度に配置することができると共に、第1圧力室12A及び第2圧力室12BをY方向の離れた位置に配置することができ、第1圧力室12Aの列、及び、第2圧力室12Bの列のそれぞれをノズル21に比べて低密度に配置することができる。したがって、各圧力室12の排除体積を大きくすることや高密度に配置して流路基板の小型化を図ることができる。
In this way, by making the distance between the first nozzle 21A and the second nozzle 21B smaller than the distance between the first pressure chamber 12A and the second pressure chamber 12B in the Y direction, the plurality of nozzles 21 are brought closer to each other. The first pressure chambers 12A and the second pressure chambers 12B can be arranged at high density, and the first pressure chambers 12A and the second pressure chambers 12B can be arranged at separate positions in the Y direction. , can be arranged at a lower density than the nozzles 21 . Therefore, it is possible to increase the excluded volume of each pressure chamber 12 and to reduce the size of the flow path substrate by arranging the pressure chambers 12 at high density.
また、Y方向で複数のノズル21を同じ位置に配置することで、各ノズル21からインク滴を吐出させるタイミングをずらすように調整する必要がなく、圧電アクチュエーター300の駆動制御を簡略化することができる。ちなみに、記録ヘッド1をY方向に移動させてインク滴を吐出させる際に、Y方向に異なる位置に配置されたノズル21から同じタイミングでインク滴を吐出させると、被噴射媒体へのインク滴の着弾位置がY方向にずれてしまうため、Y方向で同じ位置にインク滴が着弾するように、圧電アクチュエーター300の駆動タイミングを調整する必要があるからである。
In addition, by arranging the plurality of nozzles 21 at the same position in the Y direction, there is no need to adjust the timing of ejecting ink droplets from each nozzle 21 so as to be shifted, and drive control of the piezoelectric actuator 300 can be simplified. can. Incidentally, when ink droplets are ejected by moving the recording head 1 in the Y direction, if ink droplets are ejected at the same timing from the nozzles 21 arranged at different positions in the Y direction, the ink droplets on the ejected medium will not be ejected. This is because the landing position shifts in the Y direction, so it is necessary to adjust the driving timing of the piezoelectric actuator 300 so that the ink droplets land in the same position in the Y direction.
また、第1ノズル21Aと第2ノズル21BとがY方向の比較的離れた位置に配置されていると、第1ノズル21A及び第2ノズル21Bのそれぞれから吐出されたインク滴により発生した乱流が互いに影響し、インク滴の飛翔方向にずれが生じる虞がある。本実施形態のように、第1ノズル21Aと第2ノズル21Bとを比較的近い位置に配置することで、互いのノズル21から吐出されるインク滴の乱流による影響を抑制して、インク滴の飛翔方向のばらつきを抑制し、インク滴の被噴射媒体への着弾位置ずれを抑制することができる。
Further, if the first nozzle 21A and the second nozzle 21B are arranged at relatively separated positions in the Y direction, turbulent flow generated by the ink droplets ejected from the first nozzle 21A and the second nozzle 21B, respectively. may affect each other, causing a deviation in the flight direction of the ink droplets. By arranging the first nozzles 21A and the second nozzles 21B relatively close to each other as in the present embodiment, the influence of turbulent flow of ink droplets ejected from each other's nozzles 21 is suppressed, and the ink droplets It is possible to suppress the variation in the flight direction of the ink droplets, and suppress the displacement of the landing positions of the ink droplets on the ejection receiving medium.
また、本実施形態では、第1ノズル21Aと第2ノズル21BとがX方向に沿った直線上に配置されるようにしたが、特にこれに限定されない。例えば、第1ノズル21A、第2ノズル21Bが、それぞれ第1流路201A、201Bの途中に連通していれば、第1ノズル21Aと第2ノズル21BとがY方向で互いにずれた位置に配置されていてもよい。
Moreover, in the present embodiment, the first nozzle 21A and the second nozzle 21B are arranged on a straight line along the X direction, but the present invention is not particularly limited to this. For example, if the first nozzle 21A and the second nozzle 21B are communicated in the middle of the first flow paths 201A and 201B, respectively, the first nozzle 21A and the second nozzle 21B are arranged at positions shifted from each other in the Y direction. may have been
以上説明したように、本実施形態の液体噴射ヘッドの一例であるインクジェット式記録ヘッド1では、ノズルプレート20を含み、流路が形成された流路基板と、流路の液体であるインクに圧力変化を生じさせるエネルギー発生素子である圧電アクチュエーター300と、を備え、流路は、第1共通液室101と、第2共通液室102と、第1共通液室101および第2共通液室102に連通して第1共通液室101から第2共通液室102に向かってインクが流れる複数の個別流路200と、を含み、個別流路200は、外部と連通するノズル21と、ノズル21が途中に配置されて、ノズルプレート20のノズル21が開口するノズル面20aの面内方向である第1の方向であるY方向に延設された第1流路201と、第1流路201と接続されY方向以外の第2の方向であるZ方向に延設された第2流路202と、第2流路202と接続されZ方向以外の第3の方向であるY方向に延設された第3流路と、第3流路に配置され圧電アクチュエーター300により圧力変化が生じる圧力室12と、を備え、第1流路201は、ノズル21より第2流路202側に、第1の断面積の部分である第1部分201aと、ノズル21より第2流路202とは反対側に、第1の断面積よりも小さな断面積である第2の断面積の部分である第2部分201bと、を備える。
As described above, the ink jet recording head 1, which is an example of the liquid jet head of the present embodiment, includes the nozzle plate 20, the channel substrate in which the channels are formed, and the pressure applied to the ink, which is the liquid in the channels. and a piezoelectric actuator 300 that is an energy generating element that generates a change. and a plurality of individual channels 200 through which ink flows from the first common liquid chamber 101 toward the second common liquid chamber 102 in communication with the nozzles 21 communicating with the outside, and the nozzles 21 is disposed in the middle and extends in the Y direction, which is the first direction that is the in-plane direction of the nozzle surface 20a of the nozzle plate 20 where the nozzles 21 open, and the first flow path 201 and a second flow path 202 connected to and extending in the Z direction, which is a second direction other than the Y direction, and a second flow path 202 connected to and extending in the Y direction, which is a third direction other than the Z direction. and a pressure chamber 12 that is arranged in the third flow path and causes a pressure change due to a piezoelectric actuator 300. A first portion 201a having a cross-sectional area of 1 and a second cross-sectional area having a smaller cross-sectional area than the first cross-sectional area are provided on the opposite side of the nozzle 21 from the second flow path 202. two portions 201b;
このように、Y方向に延設された第1流路201の途中にノズル21を連通させることで、ノズル21によって乾燥することで増粘したインクを、第1流路201を流れるインクによって下流側の第2共通液室102に流すことができる。したがって、第2流路202とノズルプレート20との角部などのインクが滞留する部分からノズル21を離して配置することができ、ノズル21によって増粘したインクが第2流路202とノズルプレート20との角部に滞留するのを抑制して、増粘したインクや気泡によってノズル21の目詰まりや、ノズル21から吐出されるインク滴の飛翔方向のずれなどの吐出不良が発生するのを抑制することができる。また、ノズル21から侵入した気泡が、第2流路202とノズルプレート20との角部に滞留するのを抑制することができると共に、ノズル21から侵入した気泡が圧力室12側に移動するのを抑制して、インク滴の吐出不良を抑制することができる。
In this way, by connecting the nozzle 21 in the middle of the first flow path 201 extending in the Y direction, the ink that has increased in viscosity due to being dried by the nozzle 21 is moved downstream by the ink flowing through the first flow path 201 . can flow into the second common liquid chamber 102 on the side. Therefore, the nozzles 21 can be arranged away from the corners of the second flow passages 202 and the nozzle plate 20 where ink is stagnant, and the ink thickened by the nozzles 21 can flow through the second flow passages 202 and the nozzle plate. 20, clogging of the nozzles 21 due to thickened ink or air bubbles, and clogging of the nozzles 21. can be suppressed. In addition, it is possible to prevent the air bubbles entering from the nozzle 21 from staying at the corner between the second channel 202 and the nozzle plate 20, and prevent the air bubbles entering from the nozzle 21 from moving to the pressure chamber 12 side. can be suppressed, and ejection failure of ink droplets can be suppressed.
また、ノズル21よりも第2流路側の第1の断面積である第1部分201aを設けることで、圧力室12からノズル21までの圧力損失を低減して、ノズル21から吐出されるインク滴の重量が低下するのを抑制することができる。
In addition, by providing the first portion 201a, which is the first cross-sectional area on the second flow path side of the nozzle 21, the pressure loss from the pressure chamber 12 to the nozzle 21 is reduced, and the ink droplet ejected from the nozzle 21 is reduced. weight reduction can be suppressed.
さらに、ノズル21よりも第2共通液室102側に第2の断面積である第2部分201bを設けることで、第2部分201bを流れるインクの流速を速くすることができ、ノズル21によって増粘したインクや、ノズル21から侵入した気泡を、第2部分201b内を比較的速い流速で流れるインクによって除去することができ、増粘したインクや気泡が上流側に逆流し難い。
Furthermore, by providing the second portion 201b having the second cross-sectional area closer to the second common liquid chamber 102 than the nozzles 21, the flow velocity of the ink flowing through the second portion 201b can be increased. The viscous ink and air bubbles entering from the nozzle 21 can be removed by the ink flowing through the second portion 201b at a relatively high speed, and the thickened ink and air bubbles are less likely to flow back upstream.
また、本実施形態の記録ヘッド1では、個別流路200のうち、ノズル21の並設方向であるX方向において隣接する3つの個別流路200は、それぞれ第1共通液室101および第2共通液室102に連通し、X方向において隣接する第1個別流路200A、第2個別流路200Bは、第1共通液室101から第2共通液室102に向かう液体であるインクの流れる方向において、圧力室12とノズル21との並び順が異なる。
In addition, in the recording head 1 of the present embodiment, among the individual channels 200, the three individual channels 200 adjacent in the X direction, which is the direction in which the nozzles 21 are arranged, are the first common liquid chamber 101 and the second common liquid chamber 101, respectively. The first individual flow path 200A and the second individual flow path 200B, which communicate with the liquid chamber 102 and are adjacent in the X direction, are arranged in the direction in which ink, which is the liquid, flows from the first common liquid chamber 101 to the second common liquid chamber 102. , the arrangement order of the pressure chambers 12 and the nozzles 21 is different.
このように、圧力室12とノズル21との並び順が異なる個別流路200である第1個別流路200Aと第2個別流路200BとをX方向に隣接するように配置することで、隣接する個別流路200の圧力室12をY方向で異なる位置に配置することができる。したがって、圧力室12とノズル21との順番が同じ個別流路200を並設する場合に比べて、圧力室12の並設方向の幅を広く設けて、圧力室12の圧電アクチュエーター300による排除体積を大きくして、インク滴の吐出重量を大きくすることや、圧力室12をX方向に高密度に並設して、流路基板を小型化することができる。また、隣接する個別流路200の圧力室12をY方向にずらした位置に配置することができるため、X方向で隣接する個別流路200の圧力室12の配設密度を向上して、ノズル21を高密度に配置することができる。
In this way, by arranging the first individual channel 200A and the second individual channel 200B, which are the individual channels 200 in which the pressure chambers 12 and the nozzles 21 are arranged in different orders, so as to be adjacent to each other in the X direction, The pressure chambers 12 of the individual channels 200 can be arranged at different positions in the Y direction. Therefore, compared to the case where the pressure chambers 12 and the nozzles 21 are arranged in parallel with the individual flow paths 200 in the same order, the width in the direction in which the pressure chambers 12 are arranged in parallel is widened, and the displacement volume of the pressure chambers 12 by the piezoelectric actuators 300 is reduced. can be increased to increase the ejection weight of ink droplets, and the pressure chambers 12 can be arranged in parallel in the X direction at high density to reduce the size of the flow path substrate. In addition, since the pressure chambers 12 of the adjacent individual flow paths 200 can be arranged at positions shifted in the Y direction, the arrangement density of the pressure chambers 12 of the individual flow paths 200 adjacent in the X direction can be improved and the nozzle 21 can be arranged in high density.
また、個別流路200同士を途中で合流させることなく、個別流路200をそれぞれ独立して第1共通液室101及び第2共通液室102に連通させることで、各個別流路200の間での圧力変動の影響によるクロストークの発生を抑制することができる。つまり、個別流路200同士を第1共通液室101及び第2共通液室102に連通する前に合流してしまうと、一方の個別流路200内のインクの圧力変化が他方の個別流路200に大きく影響し、インク吐出特性にばらつきが生じてしまう。本実施形態では、複数の個別流路200は、比較的大きな容積を有する第1共通液室101及び第2共通液室102のみに連通しているため、複数の個別流路200の間で互いに圧力変動の影響を小さくすることができ、インク吐出特性のばらつきを抑制することができる。
In addition, the individual flow paths 200 are independently communicated with the first common liquid chamber 101 and the second common liquid chamber 102 without joining the individual flow paths 200 in the middle. It is possible to suppress the occurrence of crosstalk due to the influence of pressure fluctuations in the In other words, if the individual flow paths 200 merge before communicating with the first common liquid chamber 101 and the second common liquid chamber 102, the ink pressure change in one of the individual flow paths 200 affects the other individual flow path. 200, resulting in variations in ink ejection characteristics. In this embodiment, the plurality of individual flow paths 200 communicate only with the first common liquid chamber 101 and the second common liquid chamber 102 having relatively large volumes, so that the plurality of individual flow paths 200 communicate with each other. The influence of pressure fluctuations can be reduced, and variations in ink ejection characteristics can be suppressed.
さらに、第1共通液室101と第2共通液室102とが個別流路200だけで連通しているため、第1共通液室101内をインクが個別流路200の並設方向であるX方向に流れることがなく、複数の個別流路200に供給するインクの圧力差が生じ難く、ノズル21から吐出されるインクの吐出特性にばらつきが生じ難い。ちなみに、第1共通液室101をインクがX方向に流れると、第1共通液室101の上流側に連通する個別流路200へ供給するインクの圧力に比べて、下流側に連通する個別流路200へ供給するインクの圧力が低下し、各個別流路200へ供給するインクの圧力のばらつきによってインク吐出特性のばらつきが生じ易くなってしまう。
Furthermore, since the first common liquid chamber 101 and the second common liquid chamber 102 communicate with each other only through the individual flow paths 200, the ink flows in the first common liquid chamber 101 in the X direction, which is the direction in which the individual flow paths 200 are arranged. Since the ink does not flow in any direction, pressure differences in the ink supplied to the plurality of individual flow paths 200 are unlikely to occur, and variations in ejection characteristics of the ink ejected from the nozzles 21 are unlikely to occur. Incidentally, when the ink flows through the first common liquid chamber 101 in the X direction, the pressure of the ink supplied to the individual flow channel 200 communicating with the upstream side of the first common liquid chamber 101 is higher than the pressure of the individual flow channel communicating with the downstream side. The pressure of the ink supplied to the channels 200 is lowered, and variations in the pressure of the ink supplied to the individual channels 200 tend to cause variations in the ink ejection characteristics.
なお、本実施形態では、個別流路200のノズル21よりも第1共通液室101側の上流流路の流路抵抗に対して、ノズル21よりも第2共通液室102側の下流流路の流路抵抗は、-50%以上、+50%以下であることが好ましい。このように個別流路200のノズル21から第2共通液室102までの流路抵抗を、ノズル21から第1共通液室101までの流路抵抗に対して、-50%以上、+50%以下とすることで、第1個別流路200Aと第2個別流路200Bとを、第1共通液室101から第2共通液室102に向かうインクの流れる方向に対して互いに反転させた形状とした際に、第1ノズル21A及び第2ノズル21B内の圧力を揃え易くして、インク滴の吐出特性にばらつきが生じるのを抑制することができる。
In this embodiment, the flow resistance of the upstream flow path on the first common liquid chamber 101 side of the nozzle 21 of the individual flow path 200 is is preferably −50% or more and +50% or less. In this way, the channel resistance from the nozzle 21 to the second common liquid chamber 102 of the individual channel 200 is −50% or more and +50% or less with respect to the channel resistance from the nozzle 21 to the first common liquid chamber 101. As a result, the first individual channel 200A and the second individual channel 200B have a shape that is reversed with respect to the direction in which the ink flows from the first common liquid chamber 101 to the second common liquid chamber 102. In this case, the pressures in the first nozzles 21A and the pressures in the second nozzles 21B can be easily uniformed, thereby suppressing variations in ink droplet ejection characteristics.
また、個別流路200のノズル21よりも第1共通液室101側の上流流路と、ノズル21よりも第2共通液室102側の下流流路とは、同じ流路抵抗となるように設けられているのがより好適である。これにより、第1個別流路200Aと第2個別流路200Bとを、第1共通液室101から第2共通液室102に向かうインクの流れる方向に対して互いに反転させた形状とした際に、第1個別流路200Aと第2個別流路200Bとで流路抵抗を揃えることができ、インク滴の吐出特性のばらつきをさらに低減することができる。
Further, the upstream flow path on the first common liquid chamber 101 side of the nozzle 21 of the individual flow path 200 and the downstream flow path on the second common liquid chamber 102 side of the nozzle 21 have the same flow path resistance. more preferably provided. As a result, when the first individual flow path 200A and the second individual flow path 200B are formed in a shape in which the ink flowing direction from the first common liquid chamber 101 to the second common liquid chamber 102 is reversed to each other, , the flow path resistance can be made uniform between the first individual flow path 200A and the second individual flow path 200B, and variations in ink droplet ejection characteristics can be further reduced.
また、個別流路200の上流流路及び下流流路の流路抵抗は、上述したものに限定されるものではない。例えば、上流流路と下流流路との流路抵抗が異なっていてもよい。このような場合には、ノズル21の並設方向で隣接する個別流路200のそれぞれの圧電アクチュエーター300に印加する電圧を異ならせるようにすればよい。
Further, the channel resistances of the upstream channel and the downstream channel of the individual channel 200 are not limited to those described above. For example, the upstream channel and the downstream channel may have different channel resistances. In such a case, different voltages may be applied to the piezoelectric actuators 300 of the individual channels 200 adjacent in the direction in which the nozzles 21 are arranged.
例えば、第1個別流路200Aと第2個別流路200Bとが反転した構造の場合において、第1上流流路の流路抵抗が第1下流流路よりも大きい場合には、第1ノズル21A内のインクの圧力が小さくなり、第1ノズル21Aから吐出されるインク滴の重量は小さくなる。これに対して、第1個別流路200Aと第2個別流路200Bとが反転した構造の場合には、第2上流流路の流路抵抗が第2下流流路の流路抵抗よりも小さくなり、第2ノズル21B内のインクの圧力は小さくなる。したがって、第2ノズル21Bから吐出されるインク滴の重量は大きくなる。したがって、第1個別流路200Aに対応する圧電アクチュエーター300に印加する電圧を、第2個別流路200Bに対応する圧電アクチュエーター300に印加する電圧よりも相対的に大きくする。なお、第1個別流路200Aに対応する圧電アクチュエーター300に印加する電圧を、第2個別流路200Bに対応する圧電アクチュエーター300に印加する電圧よりも相対的に大きくするには、例えば、第1個別流路200Aに対応する圧電アクチュエーター300に印加する電圧を大きくするようにしてもよく、第2個別流路200Bに対応する圧電アクチュエーター300に印加する電圧を小さくするようにしてもよく、これらの両方を基準となる電圧に対して行うようにしてもよい。これにより、第1ノズル21A内のインクの圧力と第2ノズル21B内のインクの圧力とに比較的大きな差が生じたとしても、圧電アクチュエーター300に印加する電圧を調整することで、第1ノズル21A及び第2ノズル21Bから吐出されるインク滴の重量のばらつきを低減して、印刷品質を向上することができる。
For example, in the case of a structure in which the first individual channel 200A and the second individual channel 200B are inverted, when the channel resistance of the first upstream channel is greater than that of the first downstream channel, the first nozzle 21A The pressure of the ink inside becomes smaller, and the weight of the ink droplet ejected from the first nozzle 21A becomes smaller. On the other hand, in the case of the structure in which the first individual channel 200A and the second individual channel 200B are inverted, the channel resistance of the second upstream channel is smaller than the channel resistance of the second downstream channel. As a result, the ink pressure in the second nozzle 21B becomes smaller. Therefore, the weight of the ink droplet ejected from the second nozzle 21B is increased. Therefore, the voltage applied to the piezoelectric actuators 300 corresponding to the first individual flow paths 200A is set relatively higher than the voltage applied to the piezoelectric actuators 300 corresponding to the second individual flow paths 200B. In order to make the voltage applied to the piezoelectric actuator 300 corresponding to the first individual channel 200A relatively larger than the voltage applied to the piezoelectric actuator 300 corresponding to the second individual channel 200B, for example, the first The voltage applied to the piezoelectric actuator 300 corresponding to the individual channel 200A may be increased, or the voltage applied to the piezoelectric actuator 300 corresponding to the second individual channel 200B may be decreased. Both may be performed with respect to the reference voltage. As a result, even if there is a relatively large difference between the ink pressure in the first nozzle 21A and the ink pressure in the second nozzle 21B, by adjusting the voltage applied to the piezoelectric actuator 300, the first nozzle Print quality can be improved by reducing variations in the weight of ink droplets ejected from the second nozzles 21A and 21B.
(他の実施形態)
以上、本発明の各実施形態について説明したが、本発明の基本的構成は上述したものに限定されるものではない。
(Other embodiments)
Although each embodiment of the present invention has been described above, the basic configuration of the present invention is not limited to the above.
例えば、上述した各実施形態では、連通板15として第1連通板151と第2連通板152とをZ方向に積層したものとしたが、特にこれに限定されず、連通板15は、1枚の基板によって形成されていてもよく、3枚以上の基板を積層することで形成されていてもよい。
For example, in each of the above-described embodiments, the first communication plate 151 and the second communication plate 152 are laminated in the Z direction as the communication plate 15. However, the number of the communication plate 15 is not limited to this. , or may be formed by laminating three or more substrates.
また、例えば、上述した各実施形態では、1つの流路基板に第1共通液室101と第2共通液室102とが1つずつ設けられた構成を例示したが、特にこれに限定されるものではない。
Further, for example, in each of the above-described embodiments, the configuration in which one first common liquid chamber 101 and one second common liquid chamber 102 are provided in one channel substrate was exemplified, but it is particularly limited to this. not a thing
ここで、記録ヘッド1の変形例について図14及び図15を参照して説明する。なお、図14は、流路構成を説明する概略断面図であって図10のC-C′線に準じた概略断面図である。図15は、流路構成を説明する概略断面図であって図10のD-D′線に準じた概略断面図である。
Here, a modified example of the recording head 1 will be described with reference to FIGS. 14 and 15. FIG. 14 is a schematic cross-sectional view for explaining the configuration of the flow path, and is a schematic cross-sectional view according to line CC' of FIG. FIG. 15 is a schematic cross-sectional view for explaining the configuration of the flow path, and is a schematic cross-sectional view according to line DD' of FIG.
図14及び図15に示すように、流路基板400には、第1共通液室101と第2共通液室102とがY方向に交互に繰り返し配置されている。また、第1共通液室101からのインクを第2共通液室102に供給する複数の個別流路200が設けられている。個別流路200は、1つの第1共通液室101と1つの第2共通液室102とで構成される1組に対して、X方向に沿って複数設けられている。Y方向において、個別流路200は、第1共通液室101と第2共通液室102との間に位置している。
As shown in FIGS. 14 and 15, in the channel substrate 400, the first common liquid chambers 101 and the second common liquid chambers 102 are alternately and repeatedly arranged in the Y direction. Also, a plurality of individual channels 200 are provided for supplying ink from the first common liquid chamber 101 to the second common liquid chamber 102 . A plurality of individual channels 200 are provided along the X direction for one set of one first common liquid chamber 101 and one second common liquid chamber 102 . The individual channel 200 is located between the first common liquid chamber 101 and the second common liquid chamber 102 in the Y direction.
個別流路200は、第1ノズル21Aを有する第1個別流路200Aと、第2ノズル21Bを有する第2個別流路200Bとを有する。
The individual channel 200 has a first individual channel 200A having a first nozzle 21A and a second individual channel 200B having a second nozzle 21B.
図14に示すように、第1個別流路200Aは、第1ノズル21Aと第1圧力室12Aと第1流路201Aと第2流路202Aと第1供給路203Aとを具備し、第1流路201Aの途中に第1ノズル21Aが連通して設けられている。
As shown in FIG. 14, the first individual channel 200A includes a first nozzle 21A, a first pressure chamber 12A, a first channel 201A, a second channel 202A, and a first supply channel 203A. The 1st nozzle 21A is connected and provided in the middle of 201 A of flow paths.
このように第1個別流路200Aは、第1共通液室101に連通する上流側から第2共通液室102に連通する下流側に向かって順に第1供給路203A、第1圧力室12A、第2流路202A、第1流路201A、第1ノズル21Aを有する。すなわち、本実施形態では、第1個別流路200Aは、第1共通液室101から第2共通液室102に向かうインクの流れに対して、上流側から下流側に向かって第1圧力室12Aと第1ノズル21Aとがこの順番に配置されている。
In this manner, the first individual flow path 200A includes the first supply path 203A, first pressure chamber 12A, It has 202 A of 2nd flow paths, 201 A of 1st flow paths, and 21 A of 1st nozzles. In other words, in the present embodiment, the first individual flow path 200A is arranged in the first pressure chamber 12A from the upstream side to the downstream side with respect to the flow of ink from the first common liquid chamber 101 to the second common liquid chamber 102. and the first nozzle 21A are arranged in this order.
図15に示すように、第2個別流路200Bは、第2ノズル21Bと第2圧力室12Bと第1流路201Bと第2流路202Bと第2供給路203Bとを具備し、第1流路201Bの途中に第2ノズル21Bが連通して設けられている。
As shown in FIG. 15, the second individual channel 200B includes a second nozzle 21B, a second pressure chamber 12B, a first channel 201B, a second channel 202B, and a second supply channel 203B. The 2nd nozzle 21B is connected and provided in the middle of the flow path 201B.
このように第2個別流路200Bは、第1共通液室101に連通する上流側から第2共通液室102に連通する下流側に向かって順に第1流路201B、第2ノズル21B、第2流路202B、第2供給路203Bを具備する。つまり、本実施形態では、第2個別流路200Bは、第1共通液室101から第2共通液室102に向かうインクの流れに対して、上流側から下流側に向かって第2ノズル21Bと第2圧力室12Bとがこの順番に配置されている。すなわち、第1個別流路200Aと第2個別流路200Bとでは、第1共通液室101から第2共通液室102に向かうインクの流れに対して圧力室12とノズル21との順番が異なるように配置されている。本実施形態では、各個別流路200に圧力室12とノズル21とが1つずつ設けられているため、第1個別流路200Aと第2個別流路200Bとは、圧力室12とノズル21との順番が、逆転して配置されている。
In this manner, the second individual flow path 200B includes the first flow path 201B, the second nozzle 21B, and the second nozzle 21B in order from the upstream side communicating with the first common liquid chamber 101 to the downstream side communicating with the second common liquid chamber . It comprises two channels 202B and a second supply channel 203B. That is, in the present embodiment, the second individual flow path 200B and the second nozzle 21B move from the upstream side to the downstream side with respect to the flow of ink from the first common liquid chamber 101 to the second common liquid chamber 102. The second pressure chambers 12B are arranged in this order. That is, in the first individual flow path 200A and the second individual flow path 200B, the order of the pressure chambers 12 and the nozzles 21 with respect to the flow of ink from the first common liquid chamber 101 to the second common liquid chamber 102 is different. are arranged as In the present embodiment, each individual flow path 200 is provided with one pressure chamber 12 and one nozzle 21 , so the first individual flow path 200A and the second individual flow path 200B are separated from each other by the pressure chamber 12 and the nozzle 21 . are arranged in reverse order.
そして、本実施形態では、X方向の一直線上に第1ノズル21Aと第2ノズル21Bとが並んでいる。ちなみに、X方向の一直線上に第1ノズル21Aと第2ノズル21Bとが並んでいなくてもよい。また、図14及び図15には、第1共通液室101と第2共通液室102との組を2組のみ示したが、Y方向に3組以上設けられていてもよく、いわゆるマトリックス状に配置されていてもよい。また、3組以上の第1共通液室101と第2共通液室102との組に対応する圧電アクチュエーター300に対して、共通のフレキシブルケーブル120を接続してもよい。
In this embodiment, the first nozzles 21A and the second nozzles 21B are arranged on a straight line in the X direction. Incidentally, the first nozzle 21A and the second nozzle 21B do not have to be aligned on a straight line in the X direction. 14 and 15 show only two sets of the first common liquid chamber 101 and the second common liquid chamber 102, but three or more sets may be provided in the Y direction, in a so-called matrix configuration. may be placed in Also, a common flexible cable 120 may be connected to the piezoelectric actuators 300 corresponding to three or more sets of the first common liquid chamber 101 and the second common liquid chamber 102 .
また、図14及び図15の記録ヘッド1の変形例を図16及び図17に示す。なお、図16は、流路構成を説明する概略断面図であって図10のC-C′線に準じた概略断面図である。図17は、流路構成を説明する概略断面図であって図10のD-D′線に準じた概略断面図である。
16 and 17 show modifications of the recording head 1 of FIGS. 14 and 15. FIG. 16 is a schematic cross-sectional view for explaining the configuration of the flow path, and is a schematic cross-sectional view according to line CC' of FIG. FIG. 17 is a schematic cross-sectional view for explaining the configuration of the flow path, and is a schematic cross-sectional view according to line DD' of FIG.
図16及び図17に示すように、第1共通液室101と第2共通液室102とは、Y方向に交互に配置されている。
As shown in FIGS. 16 and 17, the first common liquid chambers 101 and the second common liquid chambers 102 are alternately arranged in the Y direction.
また、1つの第1共通液室101からは、2列の個別流路200によってY方向の両側の第2共通液室102にインクが送られる。また、1つの第2共通液室102には、2列の個別流路200によってY方向の両側の第1共通液室101からインクが送られる。すなわち、第1共通液室101と2列の個別流路200とを連通し、1つの第2共通液室102と2列の個別流路200とを連通するようにした。このように、第1共通液室101及び第2共通液室102を個別流路200の2列に対して兼用させることで、ノズル21を高密度に配置して流路基板400の小型化を図ることができる。
Ink is sent from one first common liquid chamber 101 to the second common liquid chambers 102 on both sides in the Y direction by two rows of individual flow paths 200 . Ink is sent to one second common liquid chamber 102 from the first common liquid chambers 101 on both sides in the Y direction by two rows of individual flow paths 200 . That is, the first common liquid chamber 101 communicates with two rows of individual flow channels 200 , and one second common liquid chamber 102 communicates with two rows of individual flow channels 200 . In this manner, by using the first common liquid chamber 101 and the second common liquid chamber 102 for two rows of the individual channels 200, the nozzles 21 are arranged at high density, and the size of the channel substrate 400 can be reduced. can be planned.
また、上述した各実施形態では、Y方向において、第1共通液室101と第2共通液室102との間に個別流路200が設けられた構成を例示したが、特にこれに限定されない。ここで、記録ヘッド1の変形例を図18~図20を参照して説明する。なお、図18は、流路構成を説明する概略断面図であって図10のC-C′線に準じた概略断面図である。図19は、流路構成を説明する概略断面図であって図10のD-D′線に準じた概略断面図である。図20は、流路を模式的に表した図である。
Further, in each of the above-described embodiments, the configuration in which the individual flow path 200 is provided between the first common liquid chamber 101 and the second common liquid chamber 102 in the Y direction has been exemplified, but the present invention is not particularly limited to this. Modifications of the recording head 1 will now be described with reference to FIGS. 18 to 20. FIG. 18 is a schematic cross-sectional view for explaining the configuration of the flow path, and is a schematic cross-sectional view according to line CC' of FIG. FIG. 19 is a schematic cross-sectional view for explaining the configuration of the flow path, and is a schematic cross-sectional view according to line DD' of FIG. FIG. 20 is a diagram schematically showing a channel.
図18及び図19に示すように、第1共通液室101と第2共通液室102とがY方向に並設されている。また、第1共通液室101から第2共通液室102にインクを送る個別流路200の各ノズル21は、Y方向において、第1共通液室101の第2共通液室102とは反対側に配置されている。
As shown in FIGS. 18 and 19, a first common liquid chamber 101 and a second common liquid chamber 102 are arranged side by side in the Y direction. Each nozzle 21 of the individual flow path 200 for sending ink from the first common liquid chamber 101 to the second common liquid chamber 102 is located on the opposite side of the first common liquid chamber 101 to the second common liquid chamber 102 in the Y direction. are placed in
具体的には、個別流路200は、第1ノズル21Aを有する第1個別流路200Aと第2ノズル21Bを有する第2個別流路200Bとを具備する。
Specifically, the individual channel 200 includes a first individual channel 200A having a first nozzle 21A and a second individual channel 200B having a second nozzle 21B.
図18に示すように、第1個別流路200Aは、第1ノズル21Aと第1圧力室12Aと第1流路201Aと第2流路202Aと第1供給路203Aとを具備する。
As shown in FIG. 18, the first individual channel 200A includes a first nozzle 21A, a first pressure chamber 12A, a first channel 201A, a second channel 202A, and a first supply channel 203A.
第1供給路203Aは、第1共通液室101からY方向の第2共通液室102とは反対側に向かってY方向に沿って延設されている。
The first supply path 203A extends along the Y direction from the first common liquid chamber 101 toward the opposite side of the second common liquid chamber 102 in the Y direction.
第1圧力室12Aは、流路基板400の-Z側に配置されている。
The first pressure chamber 12A is arranged on the -Z side of the channel substrate 400. As shown in FIG.
第2流路202Aは、Z方向に沿って延設されており、第1圧力室12Aと第1流路201Aとを連通する。
The second flow path 202A extends along the Z direction and communicates between the first pressure chamber 12A and the first flow path 201A.
第1流路201Aは、Y方向に沿って延設されており、第2流路202Aと第2共通液室102とを連通する。
The first channel 201A extends along the Y direction and communicates the second channel 202A with the second common liquid chamber 102 .
すなわち、第1個別流路200Aは、第1共通液室101からY方向の第2共通液室102とは反対側に向かって延設されて、第2共通液室102と連通して設けられている。
That is, the first individual channel 200A extends from the first common liquid chamber 101 toward the opposite side of the second common liquid chamber 102 in the Y direction and communicates with the second common liquid chamber 102. ing.
このような第1個別流路200Aには、第1共通液室101から第2共通液室102に向かうインクの流れる方向に対して第1圧力室12Aと第1ノズル21Aとがこの順番に配置されている。
In the first individual channel 200A, the first pressure chamber 12A and the first nozzle 21A are arranged in this order with respect to the direction in which the ink flows from the first common liquid chamber 101 to the second common liquid chamber 102. It is
図19に示すように、第2個別流路200Bは、第2ノズル21Bと第2圧力室12Bと第1流路201Bと第2流路202Bと第2供給路203Bと第6流路206とを具備する。
As shown in FIG. 19, the second individual channel 200B includes a second nozzle 21B, a second pressure chamber 12B, a first channel 201B, a second channel 202B, a second supply channel 203B, and a sixth channel 206. Equipped with
第2供給路203Bは、Y方向に沿って延設されており、第2圧力室12Bと第2共通液室102とを連通する。
The second supply path 203B extends along the Y direction and communicates the second pressure chamber 12B and the second common liquid chamber 102 with each other.
第2圧力室12Bは、流路基板400の-Z側に配置されている。また、第2圧力室12Bは、第1圧力室12AとはY方向の異なる位置に配置されている。
The second pressure chamber 12B is arranged on the −Z side of the channel substrate 400. As shown in FIG. Also, the second pressure chamber 12B is arranged at a different position in the Y direction from the first pressure chamber 12A.
第2流路202Bは、Z方向に沿って延設されており、第2圧力室12Bと第1流路201Bとを連通する。
The second flow path 202B extends along the Z direction and communicates the second pressure chamber 12B and the first flow path 201B.
第1流路201Bは、Y方向に沿って延設されており、第2流路202Bと第6流路206とを連通する。
The first channel 201B extends along the Y direction and communicates the second channel 202B and the sixth channel 206 with each other.
第6流路206は、Z方向に沿って延設されており、第1流路201Bと第1共通液室101とを連通する。
The sixth flow path 206 extends along the Z direction and communicates the first flow path 201B and the first common liquid chamber 101 with each other.
すなわち、第2個別流路200Bは、第1共通液室101からY方向の第2共通液室102とは反対側に向かって延設されて、第2共通液室102と連通して設けられている。
That is, the second individual channel 200B extends from the first common liquid chamber 101 toward the opposite side of the second common liquid chamber 102 in the Y direction, and communicates with the second common liquid chamber 102. ing.
このような第2個別流路200Bには、第1共通液室101から第2共通液室102に向かうインクの流れる方向に対して第2ノズル21Bと第2圧力室12Bとがこの順番に配置されている。すなわち、図20に示すように、第1個別流路200Aと第2個別流路200Bとでは、第1共通液室101から第2共通液室102に向かうインクの流れに対して圧力室12とノズル21との順番が異なるように配置されている。本実施形態では、各個別流路200に圧力室12とノズル21とが1つずつ設けられているため、第1個別流路200Aと第2個別流路200Bとは、圧力室12とノズル21との順番が、逆転して配置されている。
In such a second individual channel 200B, the second nozzle 21B and the second pressure chamber 12B are arranged in this order with respect to the direction in which the ink flows from the first common liquid chamber 101 to the second common liquid chamber 102. It is That is, as shown in FIG. 20, in the first individual channel 200A and the second individual channel 200B, the pressure chamber 12 and the pressure chamber 12 correspond to the ink flow from the first common liquid chamber 101 to the second common liquid chamber . They are arranged so that the order with respect to the nozzles 21 is different. In the present embodiment, each individual flow path 200 is provided with one pressure chamber 12 and one nozzle 21 , so the first individual flow path 200A and the second individual flow path 200B are separated from each other by the pressure chamber 12 and the nozzle 21 . are arranged in reverse order.
このような構成では、第1個別流路200Aと第2個別流路200Bとで、圧力室12とノズル21との順番を異ならせることで、第1圧力室12Aと第2圧力室12BとをY方向で異なる位置に配置することができ、圧力室12の並設方向であるX方向の幅を広げて、排除体積を大きくすることや、圧力室12を高密度に配置することができる。
In such a configuration, the first pressure chamber 12A and the second pressure chamber 12B are separated by changing the order of the pressure chambers 12 and the nozzles 21 between the first individual flow passage 200A and the second individual flow passage 200B. The pressure chambers 12 can be arranged at different positions in the Y direction, and the width in the X direction, which is the direction in which the pressure chambers 12 are arranged side by side, can be increased to increase the displacement volume and to arrange the pressure chambers 12 at high density.
また、図18及び図19の記録ヘッド1では、Y方向において、第1共通液室101と第2共通液室102とに対して、第1ノズル21Aと第2ノズル21Bとを一方側に配置したが、両側に配置してもよい。すなわち、1つの第1共通液室101に対して、Y方向における両側に個別流路200を設け、1つの第2共通液室102に対して、Y方向における両側に個別流路200を設けてもよい。
18 and 19, the first nozzle 21A and the second nozzle 21B are arranged on one side of the first common liquid chamber 101 and the second common liquid chamber 102 in the Y direction. However, it can be placed on both sides. That is, the individual flow paths 200 are provided on both sides in the Y direction for one first common liquid chamber 101, and the individual flow paths 200 are provided on both sides in the Y direction for one second common liquid chamber 102. good too.
また、第1流路201A、201Bのそれぞれの途中に第1ノズル21A、第2ノズル21Bを連通させることで、第1ノズル21A、第2ノズル21Bによって増粘したインクや、侵入した気泡を第1流路201A、201Bを流れる流速の速いインクによって下流に向かって流すことができる。したがって、増粘したインクや気泡によって吐出不良が発生するのを抑制することができる。
Further, by connecting the first nozzles 21A and the second nozzles 21B in the middle of the first flow paths 201A and 201B, respectively, the ink thickened by the first nozzles 21A and the second nozzles 21B and the air bubbles that have entered are removed. Ink flowing through the first flow paths 201A and 201B at a high flow rate can flow downstream. Therefore, it is possible to suppress the occurrence of ejection failure due to thickened ink or air bubbles.
なお、上述した図18及び図19に示すノズル面20aの垂線方向であるZ方向からの平面視において第1共通液室101と第2共通液室102との間にノズル21が設けられていない構成に比べて、上述した各実施形態のようにZ方向からの平面視において第1共通液室101と第2共通液室102との間にノズル21が設けられている構成では、個別流路200の構成を簡略化することができ、連通板15の多層化を抑制することができる。
Note that the nozzle 21 is not provided between the first common liquid chamber 101 and the second common liquid chamber 102 in plan view from the Z direction, which is the direction perpendicular to the nozzle surface 20a shown in FIGS. 18 and 19 described above. Compared to the configuration, in the configurations in which the nozzles 21 are provided between the first common liquid chamber 101 and the second common liquid chamber 102 in plan view from the Z direction as in each of the above-described embodiments, the individual flow paths 200 can be simplified, and multi-layering of the communication plate 15 can be suppressed.
また、上述した各実施形態では、各個別流路200にノズル21と圧力室12とが1つずつ設けられた構成を例示したが、ノズル21と圧力室12との数は特に限定されず、1つの圧力室12に対して2以上の複数のノズル21が設けられていてもよく、また、1つのノズル21に対して2以上の圧力室12が設けられていてもよい。ただし、1つの個別流路200に設けられたノズル21からは、1吐出周期で同時にインク滴が吐出されるものである。つまり、1つの個別流路200に複数のノズル21が設けられていても、複数のノズル21からは同時にインク滴を吐出するか、同時にインク滴を吐出しない非吐出かの何れかのみが行われればよい。すなわち、1つの個別流路200に複数のノズル21を設けた構成では、複数のノズル21からのインク滴の吐出、非吐出が同時に行われればよい。
Further, in each of the above-described embodiments, the configuration in which one nozzle 21 and one pressure chamber 12 are provided in each individual channel 200 is illustrated, but the number of nozzles 21 and pressure chambers 12 is not particularly limited, Two or more nozzles 21 may be provided for one pressure chamber 12 , and two or more pressure chambers 12 may be provided for one nozzle 21 . However, from the nozzles 21 provided in one individual channel 200, ink droplets are simultaneously ejected in one ejection cycle. In other words, even if a plurality of nozzles 21 are provided in one individual channel 200, the plurality of nozzles 21 either eject ink droplets simultaneously or do not eject ink droplets simultaneously. Just do it. That is, in a configuration in which a plurality of nozzles 21 are provided in one individual flow path 200, ejection and non-ejection of ink droplets from the plurality of nozzles 21 may be performed simultaneously.
また、上述した各実施形態では、流路基板は、流路形成基板10、連通板15、ノズルプレート20、コンプライアンス基板49、ケース部材40等を有するものとしたが、特にこれに限定されるものではなく、流路基板は1枚の基板であっても、また、2枚以上の複数の基板が積層されたものであってもよい。例えば、流路基板は、流路形成基板10、と、ノズルプレート20とを含んでいてもよく、連通板15と、コンプライアンス基板49と、ケース部材40とを含んでいなくてもよい。また、複数の流路形成基板10により1つの圧力室12を形成してもよいし、流路形成基板10に圧力室12と第1共通液室101と第2共通液室102とを形成してもよい。
Further, in each of the above-described embodiments, the flow path substrate includes the flow path forming substrate 10, the communication plate 15, the nozzle plate 20, the compliance substrate 49, the case member 40, etc., but the flow path substrate is particularly limited to this. Instead, the channel substrate may be a single substrate, or a laminate of two or more substrates. For example, the channel substrate may include the channel forming substrate 10 and the nozzle plate 20, and may not include the communication plate 15, the compliance substrate 49, and the case member 40. Further, one pressure chamber 12 may be formed by a plurality of flow path forming substrates 10, or the pressure chambers 12, the first common liquid chamber 101 and the second common liquid chamber 102 may be formed in the flow path forming substrate 10. may
また、上述した各実施形態では、圧力室12に圧力変化を生じさせるエネルギー発生素子として、薄膜型の圧電アクチュエーター300を用いて説明したが、特にこれに限定されず、例えば、グリーンシートを貼付する等の方法により形成される厚膜型の圧電アクチュエーターや、圧電材料と電極形成材料とを交互に積層させて軸方向に伸縮させる縦振動型の圧電アクチュエーターなどを使用することができる。また、エネルギー発生素子として、圧力室内に発熱素子を配置して、発熱素子の発熱で発生するバブルによってノズルから液滴を吐出するものや、振動板と電極との間に静電気を発生させて、静電気力によって振動板を変形させてノズル開口から液滴を吐出させるいわゆる静電式アクチュエーターなどを使用することができる。
Further, in each of the above-described embodiments, the thin-film type piezoelectric actuator 300 is used as an energy generating element that causes a pressure change in the pressure chamber 12, but the present invention is not limited to this, and for example, a green sheet may be attached. A thick-film type piezoelectric actuator formed by a method such as the above, and a vertical vibration type piezoelectric actuator that alternately laminates a piezoelectric material and an electrode forming material and expands and contracts in the axial direction can be used. Also, as an energy generating element, a heating element is placed in the pressure chamber, and droplets are ejected from a nozzle by bubbles generated by heat generated by the heating element, or static electricity is generated between the diaphragm and the electrode, A so-called electrostatic actuator or the like can be used, which deforms a diaphragm by electrostatic force and discharges liquid droplets from nozzle openings.
ここで、本実施形態の液体噴射装置の一例であるインクジェット式記録装置の一例について図21を参照して説明する。なお、図21は、本発明のインクジェット式記録装置の概略構成を示す図である。
Here, an example of an ink jet recording apparatus, which is an example of the liquid ejecting apparatus of this embodiment, will be described with reference to FIG. Note that FIG. 21 is a diagram showing a schematic configuration of the ink jet recording apparatus of the present invention.
図21に示すように、液体噴射装置の一例であるインクジェット式記録装置Iでは、複数の記録ヘッド1がキャリッジ3に搭載されている。記録ヘッド1を搭載したキャリッジ3は、装置本体4に取り付けられたキャリッジ軸5に軸方向移動自在に設けられている。本実施形態では、キャリッジ3の移動方向がY方向となっている。
As shown in FIG. 21, in an ink jet recording apparatus I, which is an example of a liquid ejecting apparatus, a plurality of recording heads 1 are mounted on a carriage 3 . A carriage 3 on which the recording head 1 is mounted is provided axially movably on a carriage shaft 5 attached to an apparatus main body 4 . In this embodiment, the moving direction of the carriage 3 is the Y direction.
また、装置本体4には、液体としてインクが貯留された貯留手段であるタンク2が設けられている。タンク2は、チューブ等の供給管2aを介して記録ヘッド1と接続されており、タンク2からのインクは供給管2aを介して記録ヘッド1に供給される。また、記録ヘッド1とタンク2とはチューブ等の排出管2bを介して接続されており、記録ヘッド1から排出されたインクは排出管2bを介してタンク2に戻される、所謂、循環が行われる。なお、タンク2は、複数で構成されていてもよい。
Further, the apparatus main body 4 is provided with a tank 2 which is a storage means in which ink is stored as a liquid. The tank 2 is connected to the recording head 1 via a supply pipe 2a such as a tube, and ink from the tank 2 is supplied to the recording head 1 via the supply pipe 2a. The recording head 1 and the tank 2 are connected via a discharge pipe 2b such as a tube, and the ink discharged from the recording head 1 is returned to the tank 2 via the discharge pipe 2b. will be Note that the tank 2 may be composed of a plurality of tanks.
そして、駆動モーター7の駆動力が図示しない複数の歯車およびタイミングベルト7aを介してキャリッジ3に伝達されることで、記録ヘッド1を搭載したキャリッジ3はキャリッジ軸5に沿って移動される。一方、装置本体4には搬送手段としての搬送ローラー8が設けられており、紙等の被噴射媒体である記録シートSが搬送ローラー8により搬送されるようになっている。なお、記録シートSを搬送する搬送手段は、搬送ローラー8に限られずベルトやドラム等であってもよい。本実施形態では、記録シートSの搬送方向がX方向となっている。
The driving force of the driving motor 7 is transmitted to the carriage 3 via a plurality of gears (not shown) and a timing belt 7a, so that the carriage 3 on which the recording head 1 is mounted is moved along the carriage shaft 5. FIG. On the other hand, the apparatus main body 4 is provided with a transport roller 8 as transport means, and the transport roller 8 transports a recording sheet S, which is an ejection receiving medium such as paper. The conveying means for conveying the recording sheet S is not limited to the conveying roller 8, and may be a belt, a drum, or the like. In this embodiment, the conveying direction of the recording sheet S is the X direction.
なお、上述したインクジェット式記録装置Iでは、記録ヘッド1がキャリッジ3に搭載されて主走査方向に移動するものを例示したが、特にこれに限定されず、例えば、記録ヘッド1が固定されて、紙等の記録シートSを副走査方向に移動させるだけで印刷を行う、所謂ライン式記録装置にも本発明を適用することができる。
In the above-described ink jet recording apparatus I, the recording head 1 is mounted on the carriage 3 and moves in the main scanning direction, but is not limited to this. The present invention can also be applied to a so-called line-type recording apparatus that prints by simply moving a recording sheet S such as paper in the sub-scanning direction.
なお、各実施形態では、液体噴射ヘッドの一例としてインクジェット式記録ヘッドを、また液体噴射装置の一例としてインクジェット式記録装置を挙げて説明したが、本発明は、広く液体噴射ヘッド及び液体噴射装置全般を対象としたものであり、インク以外の液体を噴射する液体噴射ヘッドや液体噴射装置にも勿論適用することができる。その他の液体噴射ヘッドとしては、例えば、プリンター等の画像記録装置に用いられる各種の記録ヘッド、液晶ディスプレイ等のカラーフィルターの製造に用いられる色材噴射ヘッド、有機ELディスプレイ、FED(電界放出ディスプレイ)等の電極形成に用いられる電極材料噴射ヘッド、バイオchip製造に用いられる生体有機物噴射ヘッド等が挙げられ、かかる液体噴射ヘッドを備えた液体噴射装置にも適用できる。
In each embodiment, an ink jet recording head is used as an example of a liquid ejecting head, and an ink jet recording apparatus is used as an example of a liquid ejecting apparatus. , and can of course be applied to a liquid ejecting head or a liquid ejecting apparatus that ejects a liquid other than ink. Other liquid jet heads include, for example, various recording heads used in image recording apparatuses such as printers, coloring material jet heads used in manufacturing color filters such as liquid crystal displays, organic EL displays, and FEDs (field emission displays). and an electrode material ejection head used for electrode formation, and a bioorganic material ejection head used for bio-chip manufacturing.
ここで、本実施形態の液体循環システムの一例について図22を参照して説明する。なお、図22は、本発明の液体噴射装置であるインクジェット式記録装置の液体循環システムを説明するブロック図である。
Here, an example of the liquid circulation system of this embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 22 is a block diagram for explaining the liquid circulation system of the ink jet recording apparatus, which is the liquid ejecting apparatus of the present invention.
図22に示すように、液体循環システムは、メインタンク500と、上述した各実施形態の記録ヘッド1と、第1タンク501と、第2タンク502と、コンプレッサー503と、真空ポンプ504と、第1送液ポンプ505と、第2送液ポンプ506と、を具備する。
As shown in FIG. 22, the liquid circulation system includes a main tank 500, the print head 1 of each embodiment described above, a first tank 501, a second tank 502, a compressor 503, a vacuum pump 504, and a A first liquid-sending pump 505 and a second liquid-sending pump 506 are provided.
第1タンク501には、記録ヘッド1及びコンプレッサー503が接続されており、コンプレッサー503によって第1タンク501のインクは所定の正圧で記録ヘッド1に供給される。
A print head 1 and a compressor 503 are connected to the first tank 501 , and the ink in the first tank 501 is supplied to the print head 1 at a predetermined positive pressure by the compressor 503 .
第2タンク502は、第1送液ポンプ505を介して第1タンク501と接続されており、第1送液ポンプ505によって第2タンク502のインクが第1タンク501に送液される。
The second tank 502 is connected to the first tank 501 via a first liquid-sending pump 505 , and the ink in the second tank 502 is sent to the first tank 501 by the first liquid-sending pump 505 .
また、第2タンク502には、記録ヘッド1と真空ポンプ504とが接続されており、真空ポンプ504によって記録ヘッド1のインクは所定の負圧で第2タンク502に排出される。
The second tank 502 is also connected to the printhead 1 and a vacuum pump 504 , and the vacuum pump 504 discharges ink from the printhead 1 to the second tank 502 under a predetermined negative pressure.
すなわち、第1タンク501から記録ヘッド1にインクが供給され、記録ヘッド1から第2タンク502にインクが排出される。そして、第1送液ポンプ505によって第2タンク502から第1タンク501へインクが送液されることでインクが循環する。
That is, ink is supplied from the first tank 501 to the printhead 1 and discharged from the printhead 1 to the second tank 502 . The ink circulates by feeding the ink from the second tank 502 to the first tank 501 by the first liquid feeding pump 505 .
また、第2タンク502には、第2送液ポンプ506を介してメインタンク500が接続されており、記録ヘッド1によって消費された分のインクが、メインタンク500から第2タンク502に補充される。なお、メインタンク500から第2タンク502へのインクの補充は、例えば、第2タンク502内のインクの液面が所定の高さよりも低くなった場合などのタイミングで行えばよい。
The main tank 500 is connected to the second tank 502 via a second liquid feed pump 506, and the second tank 502 is replenished with the ink consumed by the printhead 1 from the main tank 500. be. Note that the replenishment of ink from the main tank 500 to the second tank 502 may be performed, for example, when the liquid surface of the ink in the second tank 502 becomes lower than a predetermined height.